实验室通风系统控制方式的发展史

实验室通风系统是整个实验室设计和建设过程中，影响最重要的系统之一。实验室通风系统设计的目的，主要是为工作人员提供安全、健康的工作环境，减少人员暴露在危险环境下的可能。通风系统的完善与否，直接对实验室环境、实验人员的身体健康等方面产生重要影响。

实验室的通风控制主要是指对实验室内的家具设备如通风柜，万向抽气罩、原子吸收罩等，以及整个实验室的压力进行通风控制。经过近几十年的发展，实验室通风系统已从最开始的定风量系统，发展到目前比较常用的变风量控制系统。

1．定风量气流控制系统（CV）出现于20世纪40年代。无论通风柜调节窗开度如何，风量始终保持恒定。此种方式优势在于控制简单，初期投资低。但是缺点也非常明显，通风柜面风速会随着柜门开启高度而不断变化，会有部分有毒有害气体从排风柜中逸出，安全性能差，而且高能耗。许多旧实验室都广泛采用这种方式，将几台排风柜共用一条通风管道，送至楼顶，楼顶设置定频风机。

2．双稳态气流控制系统（2-state）在20世纪70年代开始出现。当人们逐渐意识到定风量系统在安全性和能耗性上的缺陷之后，双稳态控制也就应运而生了。此种控制系统只有高风量与低风量两种状态，其典型的应用为，在夜间或者实验室内没有操作人员时，将系统降低为低风量运行。可以在一定程度上降低能耗，但是同定风量系统一样，其抵抗外扰的能力仍然较差，同时在工况转换时室内压力波动比较大。双稳态通风系统通风柜的排风量只有高、低风量两种状态，调节性能和投资费介于定风量和变风量之间，有一定的节能性。

3．变风量气流控制系统（VAV）　在20世纪80年代开始出现。随着控制技术的不断发展，出现了更加合理的实验室气流控制方法，即变风量控制系统。在变风量控制系统中通风柜一般采用面风速控制，在通风柜上安装探测器，以监测通风柜柜前是否有人活动。当有人操作时，保持通风柜面风速恒定为0.5m/s，以此保障操作者的安全；当通风柜前无人操作时，则将面风速降低为0.3m/s。变风量通风系统使得通风柜的排风量随操作门开启高度呈线性变化，系统适应性强，可以在充分保障安全的前提下，降低能耗，但是对阀门的控制精度和反应速度的要求高。

变风量控制系统具有节能显著、安全性高、易于适应风量变化需求等优点，是打造安全、可靠、节能的实验室的发展趋势。

实验室通风是一项复杂的系统工程，目的是要创建安全健康的工作环境，要从安全、节能、可靠、便捷等方面考虑。本公众号服务于从事实验室通风设计、采购、施工、运维的相关人员。做好实验室通风，创安全健康环境。