在公共建築的全年能耗中，暖通空調系統的能耗占比約為40%~50%，其中某些科研類實驗室建築物的空調通風系統能耗占比甚至高達60%以上。一個既能滿足工藝需求又能滿足舒适性需求的實驗室，能耗比普通辦公室高6-7倍（未考慮使用時間），本文将分析幾種實驗室空調通風系統節能設計的關鍵點。

1空調通風系統能耗占比

目前，我國建築用能約占能源消費總量的27.5%（2018），而且這一比例将逐漸增加到30%以上。在公共建築的全年能耗中，暖通空調系統的能耗占比約為40%~50%，其中某些科研類實驗室建築物的空調通風系統能耗占比甚至高達60%以上。

以建築能耗占比社會總能耗30%，暖通空調系統能耗占比建築能耗50%計算，建築物暖通空調系統能耗占比社會總能耗15%。據國家統計局核算，2021年全國全年能源消費總量52.4億噸标準煤，建築物的暖通空調系統大約相當于消耗掉了8億噸标準煤。

2節能設計關鍵點

一：合理的房間換氣次數

在實驗室空調通風系統能耗組成中，空調負荷（冷熱源負荷）中的圍護結構負荷、人員負荷、照明負荷等常規負荷的計算方法與普通空調系統相同，其負荷值與一般辦公建築空調負荷相近。

空調負荷中的實驗室設備負荷，根據實驗室的性質和使用功能不同，設備的散熱量和散濕量差異較大，根據實際工程案例統計，這部分負荷所占比例較小。

實驗室的通風負荷（含新風補風負荷）所占比例較高，根據實驗室排風櫃等局部排風設備使用的數量及設置情況，通風系統引起的空調新風（補風）負荷占實驗室總空調負荷的比例從40%~90%，是實驗室空調負荷的最大組成部分。

當實驗室進行全面通風設計時，宜按照工藝要求，根據稀釋或消除室内有害氣體或有害物質所需要的通風換氣量來确定。對于常規的檢驗檢測實驗室，當進行初步設計或不具備計算條件時，可以按照一般實驗室換氣次數不小于4次/h；有輕度污染的實驗室換氣次數6~8次 /h；有大量污染的實驗室換氣次數8~12次/h，機械補風時補入的新風量不小于排風量的70%。

二：優先采用局部排風

實驗室排風系統應優先采用局部排風，當局部排風不能滿足要求時，宜采用全面排風。産生有毒有害物質的工藝操作宜在通風櫃内進行，或在工藝操作點根據工藝要求設置局部排風設備，如萬向排氣罩、原子吸收罩、排氣罩、通風式藥品櫃等。與全面排風相比，局部排風具有排風量小，控制效果好的優點。

三：謹慎采用全新風系統

如果涉及化學溶媒、感染性材料制作和動物實驗，則應采用全排風系統。散發有毒或者有害氣體的實驗室，宜設置獨立的直流式全新風空調系統。

除此以外，須謹慎采用全送全排、能耗巨大的全新風系統，實驗室宜采用帶回風的空調系統。如：使用開放式籠架的屏障環境設施動物生産區（動物實驗區）宜采用全新風系統；使用獨立通風籠具的實驗動物設施室内可以采用回風。

四：使用補風型通風櫃

補風型通風櫃是在通風櫃上設置專門的送風系統來補入未經處理的室外新風，補入新風代替了從室内空調采暖環境直接抽吸到通風櫃的空氣，從而實現節能的目的。一般室外補風量約為排風量的70%，其餘30%左右從室内補入。選用補風型通風櫃應注意：1. 首先應滿足一般通風櫃面風速等控制指标；2. 送風口位于通風櫃外側，且應位于操作面的上方，補風氣流應釋放在櫃體外。3. 補風氣流不應影響通風櫃的污染物控制能力。

五：使用變風量通風櫃

采用變風量通風櫃，并配合帶視窗控制的自适應變風量系統，視窗擡高或降低時，排風量自動調整，始終将面風速控制在設定範圍。

通風櫃前無人工作且無有毒有害物質時，面風速宜降低為0.3m/s，通風櫃前有人工作時面風速宜為0.5m/s，視窗關閉時，保持最低排風量300m³/h。

說明：1. 按照1.5m通風櫃計算；變風量通風櫃每天按有人操作3h，無人操作3h，視窗關閉4h考慮，共10h/天。2. 每年工作天數按室内外焓差較大的天數約120天計算。3. 變風量通風櫃比定風量通風櫃耗電量節省（12240-7099）/12240*100%=42%。

未完待續……

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