实验室气流组织设计方法及注意事项

实验室气流组织的主要目的是“实验室里尤其是排风柜周围环境保持最小温度梯度和气流紊流度”。目前，理化实验室的气流组织设计一般采用上送上回的方式。通风柜外气流产生紊流的主要原因有:

(1)实验室的送风口分布;

(2)研究人员的移动;

(3)热对流;

(4)开门或开窗。

实验室通风柜或其他局部排风装置的布置应综合考虑开窗、开门以及人员流动，这是避免通风柜外集聚紊流气流的重要前提，应在此基础上考虑实验室的送风口布置。(www.xing528.com)

ASHRAE的《实验室暖通空调系统设计指南》一书对气流分布的理论基础进行了相关介绍。了解其理论基础，有助于提高设计人员对实验室送风口布置的认识。射流送入房间，随着距离增加而衰减，射流速度越大，房间气流的紊流度越大。同时，射流还会影响人员舒适性。如果射流速度过低，人员会感觉空间闭塞。因此，送风口的选择需要同时解决近通风柜侧的风速、室内空气与送风空气的混合以及室内空气的流速这几个关键性问题，显然定向流(层流)相比于非定向流更适用于实验室这类特殊环境，因此，在设计时应选用一种最接近定向流(层流)的气流组织方式。

《变风量排风柜的面风速控制研究》一文通过计算流体力学及现场实测的手段，比较了上送风气流组织中三种具有代表性的送风口:四面出风方形散流器、三面出风方形散流器以及低速孔板送风口。

结果表明:不同形式送风口的送风气流对通风柜气流的影响随着送风距离增大而减小。在设计施工中，房间送风口应尽量远离通风柜。在相同的送风距离下，出风口的出风风速越大，引起周围气流扰动就越大，从而对通风柜的面风速影响越大。四面出风方形散流器对罩面区域内横向和纵向风速分布的影响最大。三面出风方形散流器对罩面两侧靠近边框处的面风速最大。在低速孔板送风的情况下，面风速的分布与无直接送风口的情况最接近，也就是说，低速孔板送风口对通风柜的气流影响最小，其送风效果在三种形式的送风口中最好。因此，在实际设计过程中，当实验室面积较小时，有条件的应选择低速孔板送风形式而非方形散流器。当然，由于低速孔板送风的建设要求较高，一般的实验室还在使用方形散流器，此时应注意送风口与通风柜之间的距离以及送风风速，使其达到较为理想的气流组织。

另外，值得注意的是，不建议使用非锁定调节型百叶风口(nonlocking adjustable louvers)。一方面是因为它只能保证局部位置的气流组织较为合理;另一方面，若使用不当会改变百叶风口的大小，容易出问题。