实验室装修建设中实验室换气次数的标准范围

实验室换气次数的标准范围因实验室类型、用途、危险等级和具体操作内容而有很大差异。没有一个单一的“万能”数值，但可以参考以下通用原则和具体标准进行设计。接下来带大家进行了解。

一、 核心概念

· 换气次数（ACH）：指单位时间内（通常为1小时）室内空气被全部更新替换的次数。例如，10 ACH意味着每小时有10倍于房间体积的新风送入（同时等量排风）。

· 核心目的：保证安全（控制有害物浓度）、保障实验精度（控制温湿度和洁净度）、提供人员舒适度。

二、 不同实验室类型的标准范围参考

1. 普通化学/理化实验室（最常见）

· 推荐范围：6 - 12 次/小时

· 依据：中国标准《科研建筑设计标准》JGJ 91-2019等。这是平衡安全、能耗和舒适度的常用区间。

· 具体应用：

  · 一般性实验：6-8次/小时。

  · 使用常规化学品、有轻微气味的实验：8-10次/小时。

  · 使用挥发物较多或毒性稍高的实验：10-12次/小时或更高。

2. 生物实验室

· 普通生物实验室：类似化学实验室，通常 6-12 次/小时。

· 生物安全实验室（BSL）：有严格规定，不仅看换气次数，更强调气流方向和压差。

  · BSL-1/BSL-2：可开窗通风或机械通风，新风全排。换气次数通常要求 6-12次/小时，并能保证工作区气流从清洁区流向污染区。

  · BSL-3：必须独立建筑或隔离区，全新风系统。关键区域换气次数通常 ≥12 次/小时，且需保证严格的定向气流和压差梯度（如-30Pa至-40Pa）。

  · BSL-4：要求最高，换气次数设计通常更高，且所有废气必须经过高效过滤（HEPA）等处理。

 3. 洁净实验室（如无菌室、PCR室）

· 换气次数由洁净度等级（如ISO Class 5, 7, 8）决定，远高于普通实验室。

  · 万级（ISO Class 7）：约 30-60 次/小时。

  · 十万级（ISO Class 8）：约 20-30 次/小时。

  · 百级（ISO Class 5）：采用垂直层流罩或全室层流，换气次数可达 300-600 次/小时，但通常不按换气次数设计，而是按断面风速（0.3-0.5m/s）设计。

4. 动物实验室

· 环境控制要求高，需同时考虑氨气、臭味控制和动物福利。

· 推荐范围：10 - 20 次/小时。

· 例如，中国《实验动物 环境及设施》GB 14925-2010中，普通动物房换气次数要求≥8次/小时，屏障环境≥15次/小时。

5. 放射性实验室或强毒化学实验室

· 要求最高，通常采用全新风、全排风系统。

· 推荐范围：12 - 20 次/小时或更高，具体根据风险评估确定，关键在于有害物的控制风速（通常在通风柜或排风罩面风速体现）。

三、 主要设计标准和依据

1. 中国标准：

   · 《科研建筑设计标准》JGJ 91-2019

   · 《生物安全实验室建筑技术规范》GB 50346-2011

   · 《实验室 生物安全通用要求》GB 19489-2008

   · 《洁净厂房设计规范》GB 50073-2013

   · 《实验动物环境及设施》GB 14925-2010

   · 《化工实验室化验室供暖通风与空气调节设计规范》HG/T 20711-2019

2. 国际参考：

   · 美国ASHRAE标准：对实验室通风有详细指南，推荐化学实验室换气次数为 4-12 次/小时，并强调应根据实际风险动态调整（变风量系统）。

   · 美国NIH/CDC《生物安全手册》：对各级生物安全实验室的要求。

   · SEFA（美国科学设备与家具协会）指南。

 四、 关键影响因素与注意事项

1. 通风柜的使用：实验室最大排风设备。其使用数量和运行状态是决定房间总排风量和换气次数的关键。一个大型通风柜的排风量可能相当于房间10-20次/小时的换气量。

2. 定风量（CAV） vs 变风量（VAV）系统：

   · 传统定风量系统：设置固定换气次数，能耗高。

   · 现代变风量系统：可根据通风柜拉门高度、室内温度、人员密度等动态调整送排风量，在非高峰时段降低换气次数（如降至4-6次/小时），实现安全与节能的平衡，是当前主流趋势。

3. 气流组织：比单纯的换气次数更重要。必须保证气流从清洁区（如走廊）流向污染区（实验室内部），再排到室外，防止交叉污染。

4. 补风：排风必须有等量的新风补充，否则会造成负压过大，门难以开启，甚至系统失效。

5. 能耗考量：换气次数是实验室能耗的主要因素。提高1次换气，能耗显著增加。设计需在安全与可持续性之间取得平衡。

总结与建议

实验室类型 典型换气次数范围 (次/小时) 核心目标与特点

普通化学/理化实验室 6 - 12 安全、舒适、节能平衡

生物实验室 (BSL-2) 6 - 12 定向气流，防止污染

生物安全实验室 (BSL-3) ≥12 全新风，严格负压和气流

洁净实验室 (万级) 30 - 60 控制颗粒物，保证洁净度

动物实验室 (屏障环境) ≥15 控制臭味、氨气，保障动物福利

放射性/强毒实验室 12 - 20+ 最高安全级别，全新风

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