实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中规模最大、影响最大的系统之一。其通风系统的设计对实验室环境的舒适度、实验人员的健康、实验设备的运行维护等都有重要影响，关系到实验室的投资成本、能耗及后期运行成本。实验室。
实验室通风系统设计的目的是为工作人员提供一个安全、舒适的工作环境，减少人员接触危险空气的可能性。由于实验操作过程中可能会产生有毒有害气体，为保证实验人员的安全，此类可能产生有毒有害气体的实验，要求尽量在通风橱或生物安全柜中进行, 并且不能在通风橱中进行。应设置局部排风设施，如原子吸收罩、通用排风罩等。同时，实验室应配备完善的通风（或辅助排风）系统，以满足实验室最低换气要求。
1、实验室通风系统
实验室通风系统一般有定风量系统、双风量系统和变风量系统的形式：
1.1定风量排风系统：排风机采用单速定频风机，排风量基本恒定。系统不能根据使用的排风柜数量和排风柜门的开启高度来调节风量。本系统的优点是设计直接、投资小、控制简单；缺点是灵活性差，噪音大，难以保证通风柜的表面风速，一些有毒有害气体会从通风柜中逸出（表面风速过小或过大）。会导致气体从通风柜中逸出），运行成本高（最大限度地利用排风机的功率消耗，最大限度地利用排风机排出的热能）。
1.2 双风量系统：排风机采用双速风机，在两个预定风量值之间进行高低（或称最大-最小）切换，与定风量系统相比有所改进，但没有从根本上改变了定风量系统的缺点，目前应用不多。
1.3变风量系统：排风机采用变频风机，在排风或补风的主风道上安装压力传感器。静压控制器PID用于控制变频器调节风机转速，达到恒静压或动压调节风量的目的。高性能气流控制器，可在大流量范围内快速稳定调节。在变风量系统中，通风柜一般采用表面风速来控制。通过通风柜前的人体传感器检测人员的存在，控制柜体表面的风速。当操作人员在通风柜前工作时，通风柜将表面风速设置为工作模式。此时通风柜表面风速控制在0.5m/s。操作人员离开时，通风柜表面风速设置为待机模式。0.3m/s，符合JG/T222-2007《实验室变风量通风柜》的要求。此外，房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。通风柜表面风速控制在0.5m/s。操作人员离开时，通风柜表面风速设置为待机模式。0.3m/s，符合JG/T222-2007《实验室变风量通风柜》的要求。此外，房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。通风柜表面风速控制在0.5m/s。操作人员离开时，通风柜表面风速设置为待机模式。0.3m/s，符合JG/T222-2007《实验室变风量通风柜》的要求。此外，房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。通风柜表面风速设置为待机模式。0.3m/s，符合JG/T222-2007《实验室变风量通风柜》的要求。此外，房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。通风柜表面风速设置为待机模式。0.3m/s，符合JG/T222-2007《实验室变风量通风柜》的要求。此外，房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风楼宇自控风管静压作用，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。房间内还安装了辅助排气装置。当通风橱排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，确保实验室最小排风量符合标准要求。自动变风量控制系统的优点包括：节能显着、安全性高、易于适应变化的风量要求。
2. 实验室完全耗尽
当通风柜排风量达不到实验室最小排风量要求时，自动开启辅助排风，保证实验室最小排风量，排风量和换气次数为根据房间的功能和要求。
3、补风系统
为保证不出现气流回溯，实验室一般设置较高的排风量，连续排风时间较长（一般7*24小时开启排风系统），因此负压在实验室中过大是很常见的。为平衡室内外压差，避免负压过大，实验室在设计时需要规划实验室送风系统，以维持室内设定的压力，负压防止有毒气体和颗粒物及化学物质在使用过程中本实验。产品储存过程中挥发的有害气体会溢出到其他空间。正压实验室不受外界空气污染影响，可有效控制检测结果，
3.1 补风量的计算
补风量的设定有相应的计算公式，应根据实验室的排风量和设定的负压值（相对于相邻房间、走廊或大气）计算确定。补风量按以下公式计算：Lb=Lp-Ly。
式中，Lb为补风量，m3/h；Lp为排风量，m3/h；Ly为维持负压所需的风量，也称剩余风量，m3/h；Ly可以根据负压值与房间换气次数的关系来确定，也可以用间隙法计算。根据房间的压差功能，补风量比例为50%～90%。有正压要求的房间，补风量比例不低于110%。请参考下图。
▲图气流梯度控制
3.2 供气方式
实验室补风一般有两种方式，即自然补风和机械补风。
自然补风不安装补风机。利用实验室内外压差（室内负压）将室外新鲜空气通过过滤器、管道吸入室内，达到补风的效果。因此，自然补风可以使气流达到动态平衡，同时保证实验室内气流稳定，始终处于负压状态。自然补风的优点是无需安装补风机，节省了补风机运行的初期投资和电费；缺点是设计装修时需要提前加大进风轴或进风百叶的面积，
机械补风配置引风机，形成理想的气流组织。室外新风经过集中处理后，由辅风机通过管道送入室内。机械补风对其进行加热或冷却、过滤、定风量预处理等。补风还是变风量补风系统，一般对应排风系统，即排风是定风量系统，补风也是定风量系统，排风是变风量风量系统，补风也是变风量系统。
3.3 补充空气位置
室内补风的位置一般没有大的限制。可直接在通风柜内或柜门前补充，也可在室内补充。但是，不同的补气位置有不同的效果。在通风柜或柜门前补风的优点是不需要加热或冷却新鲜空气，可以节省能源和成本；缺点是在通风柜内进行实验时新鲜空气会影响实验数据，同时破坏操作人员工作环境的舒适度。这种补风位置不适用于有面风速要求的排风系统。相反，当补风位置设置在房间内时，优点是基本不影响操作人员的工作环境，不影响排风柜表面风速和柜内气流；缺点是新风一般需要进行加热或冷却处理，能源成本比第一种补风位置高。
4、通风柜变风量控制器
一种通风柜变风量控制器是在柜体正面测量风速。通过与设定风速比较，调节风阀开度达到设定值。风阀一般采用蝶阀。缺点是：精度受测点位置和数量的影响，比较容易受安装位置和内外气流（湍流）的影响。测得的风速需要通过传感器转换成电信号来调节风门。系统反映稍慢，控制信号响应时间：
另一种通风柜变风量控制器，目前主流使用的是文丘里风量控制器。通过测量滑动门的位置，在位移传感器的帮助下测量滑动门的开度并传输到控制器。控制器是根据“流量=平均风量”公示的“流速×面积”计算出的风量，实时改变阀门的开度来调节排风量。系统具有良好的抗干扰性能控制稳定，理论上属于开环控制，在试剂应用中，需要风速计或其他反馈装置，以保证控制的准确性和可靠性。调节风阀开度的准确性不受柜前是否有人的影响。调节风量过程快速准确，响应时间短。可达到传统变风量阀无法达到的高调节比（1:17~20）。与管道静压无关（150~750PA），响应时间快（小于1秒），风量控制精确到风量控制信号的±5%。
5、变风量通风系统控制
5.1 常用实验室变风量通风系统控制原理
▲ 图
5.2 通风柜风速控制系统工作原理
为了确定安全有效的面风速，通风柜的集尘能力是实验室工作人员的关键问题。有几个因素与正确的集尘能力有关：面风速、交叉通风和工作实践。研究和现场经验可以深入了解通风柜的有效面速度设置。一般的工业标准是0.3m/s~0.6m/s，现在很多设施都接受0.5m/s作为安全运行标准。研究表明，0.5m/s 的面速度要求部分是由于操作员的存在和移动。当表面速度降至 0.3m/s 时，未占用的通风柜（即未使用的通风柜）可能含有有害气体。被占用的通风柜需要更高的流速以确保通风柜具有适当的集尘能力。表面风速为0.4m/s~0.5m/s时，操作人员的移动对通风柜的收尘能力影响不大。但当低于0.4m/s时，扰动会明显导致有害气体浓度升高。并且在没有操作人员移动时，0.3m/s以下的风速也可以满足实验室一般收尘环境的要求。面速度控制图（下）。
▲ 图
5.3 风量控制方式
目前，风量的控制方法有地面风速法和位移法。
表面风速法通常是利用安装在通风柜入口边缘的风速传感器测量风速并传送给控制器，通过比较计算得到所需的风量，进而改变风阀开度调整排风量，最终使地面风速保持在0.3m/s~0.6m/s（OSHA）的设定值或更小的范围内。其特点是：结构简单，安装方便，控制比较容易；闭环反馈控制，确保安全节能的控制效果；使用某点的风速而不是面风速，实际控制对象的面风速会有一定的偏差。相对容易受到安装位置和内部和外部气流（湍流）的影响。
位移法，采用VAV变风量文丘里阀，借助位移传感器测量柜门的开度并传送给控制器。程度来调节排风量。系统抗干扰性能好，控制稳定。理论上，它是一个开环控制。在实际应用中，需要风速计或其他反馈装置来保证控制的准确性和可靠性。调节风阀开度的准确性不受柜前是否有人的影响。调节风量过程快速准确，响应时间短。可实现传统变风量阀无法实现的高调节比（1:17~20）。管道静压无关（150~750PA），
该设备还可以配备红外人体监测仪。自动控制系统可以通过不同的地面风速设定达到节约运行成本的目的。当控制台前有操作人员工作时，表面风速被控制在某一设定值（如0.5m/s），当通风柜前无人操作时，系统会自动切换到另一个设定值（如0.3m/s）。通风柜推拉门过高时有明显报警。当机械故障导致面速度过高或过低时，会发出明确的警报。当出现异常情况时，地面风速控制系统可以开启紧急排气模式，将风阀开到最大开度，
6、尾气排放及废气处理
一些实验设备在工作过程中会产生废气。部分实验室废气需要处理后才能排放。分排风系统时，这部分排风需要集中在一个系统中集中处理。应根据废气的性质确定采用的处理方法。
七、设计中应注意的问题
设计实验室通风系统时，应将具有相同或相似实验性质的排风设置在一套系统中。如果混合后有可能引起燃烧、爆炸或形成更多有毒有害物质，则需增设排气系统。.
生物安全柜宜有单排风口。
实验室所用通风系统的设计首先要保证实验室的安全，需要保证一定的换气次数；而实验室通风系统的负压设计和系统控制非常重要，必须解决；系统必须能够稳定可靠地运行；最后，在保证一定的换气次数和新鲜空气的条件下，将能耗降到最低。为满足这些要求，通风设备，尤其是通风柜，必须有一定的标准和要求。
当实验室排风量较大时，实验室通风系统设计时需要在走廊、大厅等公共区域增加补风系统，避免负压过大造成开门或关门困难.
通风系统不仅对实验室通风柜有特殊要求，对控制系统等设备也有一定的要求和标准。设备型号、通风系统设计和控制系统都会影响实验室的压力控制和最小通风控制，其中通风系统设计和控制系统最为重要。不平衡的通风系统会导致通风柜排气和捕获能力的损失、气流流出实验室以及建筑物内的压力不稳定。
通风系统风量的变化不会影响通风量的准确性，因为风道内静压的变化会影响其响应时间。与压力相关的系统也会影响系统流量的精确控制，使其响应时间变慢，从而导致送风和排风设备振荡，速度不稳，风量不平衡，最终导致控制系统无法调整。所有系统都应选择为不受压力变化影响。
实验室种类繁多，通风系统的设计也要因地制宜，与时俱进。一个实验室建筑内可能同时存在多种通风方式，通风系统设计的首要原则是保证实验室的工作环境不危害工作人员的身体健康。健康和安全，在此基础上，尽量控制装修和运行成本，为实验室减轻经济压力。随着实验室建设标准的不断提高，变风量通风系统的应用越来越广泛。实验室通风系统的设计还需要听取用户和其他相关方的意见。设计一定要有针对性，有针对性。
广州嘉东，专业的实验室服务商，拥有实验室建设资质和实验室相关专利；我们的核心技术主要是实验室规划设计、生产安装、施工装修、认证等全方位一站式服务。为您打造科学、舒适、安全的实验室是我们的追求。
的
影响VAV系统效果的设计要点：
全风定风量系统：
新风机+风机盘管系统：
空气流通半径及配套风机小，风机能耗小。并且可以实现每个房间或空调区域的室温控制，价格便宜。
VAV系统（全风变风量系统）：
系统特点：
在空调系统中，潮湿工况的冷却盘管和相对湿度超过70%的送风管道，容易沉积带有细菌和病毒的尘粒，增加微生物的滋生，使室内空气恶化质量。
VAV变风量系统经济效益分析：
初期投资|设备|空气管道|水管道|电力|电气|
运营成本|电力|租赁价格|维修管理|冷机过渡季停机|
VAV变风量技术：
变风量系统成功实施的关键：合理准确的设计；高品质变风量终端；机电安装；风平衡；调试；财产...
系统分区：方位的影响；内部和外部分区。
方向：负载的一致性。
如何应对外区负荷，解决区内过冷问题，一直是变风量空调系统的难题。但是，一旦终端单元采用再加热的方式，这个问题就会得到一定程度的缓解。
内区：建筑物外与维修结构有一定距离，边界温度条件相对稳定的区域。
外区：直接受太阳得热、温差传热、辐射传热和外部维护结构空气渗透影响的区域。
内外隔断在一定程度上缓解了区域冷热不均。
深度长度：？通常 m 内的所有区域都被视为外部区域。
气候条件：辐射热的影响。
外围护结构热工性能：外窗、外墙保温性能；外窗遮阳系数；窗墙比。
分区设置：装修效果。自用 VS 出租：
自用：功能区划分清晰；
租赁：隔断，二次装修，影响系统效果。
美国VS日本：
系统分区：
1 空调机组：
西子联合大厦：低温送风。
两个AHU之间的风量存在间隙，这种设计并不多见；不利于风道的布置。
2 个 AHU（1 个用于内部区域，1 个用于外部区域）：
最常见的系统分布兼顾了能耗和投资舒适度，更适合我国国情。
2个AHU，分为内区和外区：
冷热分开处理：
4 个 AHU（2 个用于内区，2 个用于外区）：
4 个/更多 AHU：
外区风机盘管/散热器：
系统配置：
南北差异：北方，隔绝冷源。南方，炎热的夏天。
气流组织；低温送风。
选择要点：冬季采暖；室内空气分布性能；低温送风。
带风机的末端可提供更大的供暖能力，满足寒冷地区冬季供暖需求。
风机能耗、运转噪音：
风机辅助风机的能耗在0.1~0.6kw范围内。如果选择过多，也会造成供电量大；
如果选择带风扇的一端，就不得不面对噪音的问题。如果没有吊顶设计，最好不要使用，因为风扇的辐射噪音会直接辐射到办公区域。
清新设计：
新风分散处理——从窗户取新风：
灵活控制；设置最小新风风道；过渡季节的新鲜空气；在合适的位置开新风口；北方冬天结冰；影响建筑物的外观。
系统的最小新风量和新风量有很大的区别。最小新风风道的设置应使新风风道内的风速控制在可测范围内。
新风集中处理——新风竖井：
空调房位于核心筒内；集中新风空调位于屋顶/设备层；新风经新风机组集中处理后送至各楼层；节省空间。
由于集中新风空调承担了大部分新风负荷，因此落地式空调的负荷相对稳定。
新鲜空气 CAV：
每层新风管道安装恒风量（CAV）装置；
消除落地式AHU变风量运行时对系统新风量的影响；
每层新风量可随时重新设定，方便快捷。
回风设计：
回风管回风：各室压力不平衡；不利于变风量末端的调节性能。靠近计算机房的房间可能会出现负压。较远的房间是正压的。
吊顶静压箱回风：吊顶空间静压均匀，房间之间的静压差可以忽略不计；风速小，不扬尘；节省空间；它通常用于变风量系统。
风道设计：分支风道；环形风道；矩形截面；椭圆截面。
环形风道：降低和均衡送风风道静压值；恢复静压计算方法；找到“零点”。
静压恢复法，基本原理：通过改变下游管道的截面尺寸，使分体三通处的静压相互相等。
(Pj1+ρv12/2)-(Pj2+ρv22/2)-=ΔPq1-2
当Pj1=Pj2时，ΔPq1-2=ρv12/2-ρv22/2
静压恢复法：
摩擦阻力：由于空气与物体表面之间的摩擦而产生的阻力。
局部阻力：管道截面积突然扩大或收缩时产生的阻力。
干线段计算思路1：设V1，V2。在计算1-1和2-2段的总压力损失时，需要使用计算出的速度值V2。为此，必须同时假设一个V2，反复试算，直到ΔPq 1-2=ρv12/2-ρv22 /2成立。
1、根据V1可得到管段1的摩擦阻力；
2、由速比V1/V2，利用拟合公式计算出管段1，从而得到管段1的局部阻力；
3、使局部阻力+摩擦阻力=ρv22/2-ρv12/2，验证假设的V2值是否合适，否则修改V2重新计算。
特征：
1.适用于均风送风空调系统的设计；
2、需要反复试算，不宜手算，可以用电脑。
标准层2套AHU：无阀/中间加阀；尺寸不变/尺寸改变；
在没有阀门的情况下，如果一侧某个VAV风阀开大楼宇自控风管静压作用，AHU的频率就会增加，从而关闭另一侧的VAV风阀，AHU上的频率就会增加。另一边会减少。结果是一台AHU的频率一直在上升，一台AHU的频率一直在下降。
如果不加阀门，可以编辑逻辑，让两台AHU同时变化，同时采集整层VAV开度变化，调整变频，变频频率一致.
标准楼层的 2 个 AHU：
1 标准层AHU：无阀/中间加阀，尺寸不变/变化；零点漂移，一定程度上降低了送风静压。
标准层1 AHU：
环形风道：
矩形截面：国内工程常用；制造工艺简单；现场操作方便。考虑到送风的均匀性、噪音等问题，风管的长宽比不应超过4:1
椭圆截面：结构强度好；占地面积小；复杂的制造过程。
噪音：
串联风扇的型号比并联风扇大。在相同的风量指标下，串联的噪音比并联的大。
辐射噪声、排气噪声：
辐射噪声，天花板空间的衰减。
辐射噪声的衰减，天花板材料：
回风口位置：终端设备进风口风道。
与金属管道相比，柔性和玻璃纤维管道会产生明显更大的泄漏噪音。如果柔性管道弯曲、下垂或压缩，也会产生噪音。
消音盒：
分支权力分裂；内衬软管：
风机辅助的风机外余压：
0.4英寸水柱的外部残余压力=100Pa，=；如果要将外部余压提高到0.55英寸水柱=137.5Pa，那么就需要加大风机型号的尺寸。
风机辅助的风机外余压：
风机辅助的风机外余压：
我们以前见过很多系统设计，有的有很多方向，有的是一个AHU有很多VAV终端。在这么多系统设计中，哪些更需要保证压力控制，哪些更需要保证风量控制？，更节能？事实上，我们在设计暖通空调时，需要考虑采用哪种控制方式来满足实际需要，采用什么样的系统配置，采用什么样的控制策略来实现最终的系统运行。
系统风量控制策略：
保压控制策略：
在送风系统管网最不利点，安装静压传感器；
在保持静压在一定值的前提下，可以通过调节风机的频率来改变空调系统的送风量；
保持管道中某一点的静压。
由于VAV系统风量不断变化，风门关闭，风管内静压增加，但没有施加过剩静压，造成浪费，因此需要降低AHU的频率.
VAV进口需要有一个最小压力，这样VAV才能测量风量，所以需要满足这个最小压力。
1、测量控制回路的静压值，并与设定值进行比较；
2、控制器将输出信号送至变频器，影响风机的转速和风道内的静压。
在不同的系统配置中，保证压力的控制策略有时可能得不到保证，例如外区串联风机，内区单风道。
正确选择静压设定值很重要
设定值过低，风量不足，舒适性得不到保证；
一些 VAV 末端的风门打开到 100%，但实际流量仍然低于预期；这些 VAV 末端没有获得足够的空气，并且 VAV 末端无法达到室温设定点。
设置值过高，不节能，系统噪音大，工作不稳定；静压设定点高，气阀调节范围减小，可能产生振动；流过小开口的气流会产生很大的噪音。
将静压传感器设置在送风管路静压最低点；静压测点应设在气流稳定的直管段。
结合以往HVAC配置的分布，引入恒静压控制策略。
“保开”控制策略：
为什么要保证开通？
开度直接控制变频。由于不考虑压力，可能会导致系统中的压力过高/过低。优化后，增加压力链接。压力有一个合理的范围，不能低于系统中的基本保证压力，也不能高于系统中的最高值。
确保大部分VAV风阀处于相对较高的开度；风道内压力动态变化；可跟踪系统的静压需求。
1. 检查所有 VAV 端的风门位置：
如果大多数变风量末端开度>90%，则增加风道静压传感器的设定值；
如果大多数 VAV 末端开口
2、将风道内送风的实际静压与静压设定值进行比较，调节空调变频。
当实际送风静压＞静压设定值时，空调变频降频；
当实际送风静压为90%时，提高AHU频率；如果大多数 VAV 端打开
几种控制方式的比较：
控制策略对比：
恒定静压适用于单个 AHU 负责多个 VAV 终端（20~30）的应用。如果风管网络过于复杂，需要设置多个静压点或重新设置风管静压；
静压复位只有在单个AHU负责少量VAV终端（10个以内），且这些VAV的空调区域朝向同一方向时，才能充分发挥其节能效果；
总风量控制成功的关键在于能否准确建立风道模型，保证风道密闭性，选择合理的AHU。
影响VAV系统效果的控制点：
vma 模式：;; .
冬天内区送风15度，设定20度，实际温度22度。
:
带水盘管/电机加热，加热方式。
VAV在特殊场合的应用：
会议室：人员变动较大；新风量；节能模式。
区域划分更精细；选择带风扇辅助的那一端，做一个灯光开关和座椅辅助输入。辅助触点：
占用/未占用模式。安排好，下午 6 点下班，进入无人模式，除非有人打开恒温器，否则它会进入无人模式。
走廊：人流量大；人停留时间短。
温控器的位置：墙壁；天花板。
杜绝所有温控器放在一起的现象；温控器的位置应最能代表地区温度；
由于现在很多办公空间都有大开间和玻璃幕墙，恒温器只能放在天花板上，通过控制中心设计和调节温度。
温控器设计：每个变风量末端装置都应配备一个温控器；应设置在温控区有代表性的位置，不宜将多个温控器设置在一起。
壁挂式温控器：高1.2-1.5米，置于通风、阳光充足处。
吸顶式温控器：吸顶处温度与呼吸区温度之差；设定温度比实际温度高1~1.5°。外区温度应比内区低1~2°，有利于内外区气流的混合。
