在高等院校和（hé）研（yán）究院所（suǒ）實驗室（shì）中，潔淨實驗室是對相關空氣和環境參數給予特別設計的一種實驗室類（lèi）型。按（àn）照國家標準，科學實驗室分為兩類，一類為普通實驗室，一類為（wéi）專用實驗室。專用（yòng）實驗室定義為有特（tè）定（dìng）環境要求(如恒溫、恒濕、潔（jié）淨、無（wú）菌（jun1）、防振、防輻射、防（fáng）電磁幹擾等)或以精密、大型、特殊實驗裝（zhuāng）置為主(如電子（zǐ）顯微鏡、高精度天平、譜儀等)的實驗室。這一類實驗室大都需要建設淨化空調係統，隨著科學技術的飛（fēi）速發（fā）展和綜合國力（lì）的提（tí）高，淨化實驗室（shì）在（zài）高校和研究（jiū）院所實驗室中所占的比例逐年提高（gāo）。本文（wén）僅就潔淨實驗室（shì）的功能特點與空調通風係統設備的選（xuǎn）擇等相關問題作出討論

01潔淨實驗室的特點

1.1 潔淨實驗室位（wèi）置和（hé）環境的選擇 潔淨（jìng）實驗室在位置選擇方麵要遵（zūn）從潔淨（jìng）等級的設計要求，應選擇大氣含塵濃度較低，自然環境較好的區域和地段，要遠離落葉（yè）和空氣異味的場所，（如河邊、食堂周圍、動力區域（yù）等），還要盡量避開振動或噪聲幹（gàn）擾的區域。選擇實驗室周圍的位置、地形、環境時（shí），要與精密設備、精密儀器、儀表等允許環境振動（dòng）值進（jìn）行分析權衡。

1.2 潔淨實驗室牆體圍護的標準 潔淨（jìng）實驗室的汙染源一般主要是大氣中含塵、含菌、塵粒和微生物以及實驗人員的發塵、實驗設備和實驗操作（zuò）過程中的產塵等。因此（cǐ）建築圍護結構質（zhì）量和建築施工方法對保持和提（tí）高潔淨實驗室的標準具有重要意義。潔淨實驗（yàn）室的外圍護結構如門窗、牆板、吊頂板、高效過濾器、電器（qì）燈具等方麵要充（chōng）分考慮其保溫、隔熱、防火、防潮、密閉性能好的要求，做到不產塵、無裂痕、可擦洗、耐（nài）潮濕，板縫平齊密封，壓縫條平直縫隙小。地麵則力求（qiú）做到耐磨、耐衝擊、耐火、耐侵蝕性好（hǎo），不易產生靜電，表麵不（bú）易附著塵（chén）粒。

1.3 潔淨實驗室的整體布局設計 潔淨（jìng）實驗室的平麵和空間設計，應將潔淨實（shí）驗區（qū）和人員淨化、設備材料淨化和其他輔助用房進行分區布置。同時應考慮（lǜ）實驗操作、工（gōng）藝設備安裝和維修、氣流組（zǔ）織型式、管線布置以及（jí）淨化空氣調（diào）節係統等各種技術設施的綜合協調效（xiào）果。實驗室內各（gè）種固定技術設施(如送風口、照明器、回風口（kǒu）、各（gè）種管線等)的布置，宜首先（xiān）考慮淨化空氣（qì）調節係統的要求。

1.4 對空氣潔淨度等級標準 空氣潔（jié）淨度劃分（fèn）為九個等級，如表1-1所示。

潔淨室空氣潔淨（jìng）度等級的檢驗，驗收時應以動態條件（jiàn）下（xià）測（cè）試（shì）的塵（chén）粒數為依據。對於空氣潔淨度為5級的潔淨室內大於等於（yú）5微米塵粒的計算應進行多次采樣。當（dāng）其多次出現時，方可認為（wéi）該測試數值是可靠的。

確定潔（jié）淨實（shí）驗室空（kōng）氣潔淨度等級時，首（shǒu）先要滿足實驗內容和實驗儀器設施對空（kōng）氣潔（jié）淨度的（de）要求，然後還要根據實驗操（cāo）作步驟和實驗程序布局綜（zōng）合考慮各個實驗區（qū）域的不同淨化等級要求，從（cóng）而做到既滿足淨化要求又節約（yuē）成本支出。

1.5 潔（jié）淨實驗室的空氣淨化調節係統 一（yī）般情況下,5級、6級潔淨區控製溫度為20℃～24℃,相對濕度為45%～65%;7級、大於7級（jí）潔淨區控（kòng）製溫度為18℃～28℃,相對濕度為50%～65%。對（duì）潔（jié）淨室溫、濕度無特殊要求時,溫度應控製在18℃～26℃,相對濕度控製在45%～65%。此外，空氣氣流速度、送風量和新風量要（yào）符合淨化室實驗設施和人員的要求。因（yīn）為（wéi）淨（jìng）化（huà）實驗室是一（yī）個相對（duì）獨（dú）立密閉（bì）的空（kōng）間，在保持溫度、濕度、空氣流速流量的同時，還要采取措施補償室內排（pái）風和保持（chí）室內正（zhèng）壓（或負壓）值所需的新鮮空氣量。隨著（zhe）潔淨（jìng）度要求的不斷提高，還需要用到超高效過（guò）濾器, 那麽要求（qiú）空氣處理機組也至少要配置初效、中效、亞高效過濾器係統, 這樣對機組的強度要求更高, 對空（kōng）氣處理機組送風機的壓頭會更大，而對於生（shēng）物潔淨（jìng）實驗室，含菌（jun1）量（liàng）也是主要控製參數之一，在空氣淨化處（chù）理方（fāng）法上一般應（yīng）增加過濾器，不僅可以（yǐ）有效的濾（lǜ）去空氣中的塵埃，也可以阻斷細菌和病毒在空調係統中（zhōng）傳播和擴（kuò）散（sàn），特別是高效過濾器，對於大氣中浮遊的病毒、細菌的捕（bǔ）捉（zhuō）效率實際上能達（dá）到100%，也可采用有效防止過濾器細菌滋生的（de）過濾器。如含抗菌劑INTESEPT的（de）過濾器（qì）、二氧化鈦過濾器等，過（guò）濾器要定期更換。

02淨（jìng）化實驗室對空調通風係統的（de）要求（qiú）

為了（le）使潔淨實（shí）驗室室內保持所需要的溫度、濕度、風速（sù）、壓力和潔淨（jìng）度等參數，最常用的方法是向室內不（bú）斷（duàn）送入一定量經過處理的空氣，以消除潔淨室內外各種熱濕幹擾及塵埃汙染。為獲得送入潔淨室具有一定狀態的（de）空氣，就需要（yào）一整套設備對空氣進行處理，並不（bú）斷送入室（shì）內，又不斷從室內排（pái）出一部分來，這一整套設備就構（gòu）成了潔淨空調係統。

2.1 空調係統（tǒng）應能夠對潔淨實驗室的淨化等級參數進行綜合控製（zhì）

潔淨空調係統分為集（jí）中式與分散式，集（jí）中式潔淨空調（diào）係統又稱中央空調，所有空（kōng）氣處理設備（風機（jī）、粗、中、高效（xiào）過濾（lǜ）器、加熱器、冷卻器、加濕器、除濕器和製冷機組等）都集中在空調（diào）機房內，通過輸送（sòng）管道將精密控製處理後的空氣分配給空氣末端裝置，送到淨化實驗室裏，以（yǐ）不同換氣次數和氣流形式來實（shí）現潔淨實驗室不同的潔淨級別。
這種空調係統熱源和冷源集中，對空氣的基本參（cān）數的調整易於實現（xiàn），它處理空氣量大，也便於淨化參數控製，運行可靠，是目前大型集群式淨化實驗室的（de）首選方式。

分散式潔（jié）淨（jìng）室空調係統大多局限於局部實驗室需要淨化處理的情況，把單獨的空調處理係統安置在淨化實驗室或淨化實驗室（shì）的不同區域，在出風口通過各類過濾器和淨化裝置如風機過（guò）濾（lǜ）單元（FFU）對空（kōng）氣進行淨化處理，每一個末（mò）端處理係統可（kě）以單獨對空氣（qì）參數進行調節，也可以實現對不同淨化實驗室淨化等級的控製。

2.2 空調（diào）通風係統必須使潔淨實驗室維持一定的正壓或負壓

潔淨實驗室（shì）中，機械儀器設備潔淨室和一般生（shēng）物潔淨室都是采用正壓維持, 但對於使用有毒、有害（hài）氣體或使用易燃易爆溶劑以及其他有特殊要求的潔淨實驗室則（zé）采用負（fù）壓控（kòng）製。潔淨實驗室維持一定的正壓是保證潔淨室（shì）不受或少受汙染、是維持設計潔淨度等級必不可少地（dì）條件（jiàn）之（zhī）一。即便是負壓潔（jié）淨室，它也必須有不低於它潔淨度級別地相鄰房間或套間維持一定的正壓，負壓（yā）潔淨室的潔淨度才（cái）能得以維持。
潔淨室正壓值（zhí）是指門窗全部（bù）關閉狀態下，室內靜壓大於室外靜壓的數值（zhí）。它是通過淨化係統送風量大（dà）於回風量（liàng）和排（pái）風量的方法來達到。不同等級的潔淨實驗室（shì）以及實驗室內潔淨區與非潔淨區之間（jiān）的靜壓差，應不小於5Pa，潔淨區與室外的靜壓差，應（yīng）不小於10 Pa.。此外，潔淨（jìng）實驗室對於風量，風（fēng）速等各項指標的技（jì）術要求（qiú）也都非常嚴格，因此，空（kōng）調係統必須能夠滿（mǎn）足對其參數進行（háng）精確的控製。

2.3 空調係統低噪聲低能耗指標是提高（gāo）淨化實驗室質（zhì）量的重要因素（sù）

淨化實驗室內的噪（zào）聲不僅會使實驗人（rén）員產生煩惱效應和困倦現象，還會對語言通訊、精密儀器和設備造成（chéng）幹擾，影響工作效率和實驗進（jìn）展。潔淨（jìng）實驗室的（de）靜態噪（zào）聲來（lái）源有很多，但主要的來源還是空調通（tōng）風係統和局部淨化設備運行噪聲。靜態噪聲的大小與（yǔ）潔淨室氣流流型、換（huàn）氣次數等因素有關，但關（guān）鍵在於淨（jìng）化空調係統的合理布置及合理的降噪措施。因此低噪聲是淨化實驗室對空調通風（fēng）係統的必然要（yào）求。

多年以（yǐ）來，潔淨空（kōng）調通風係（xì）統的高能耗是潔淨實驗室發展的瓶頸（jǐng），資料顯示，潔淨實驗室的能耗是一般寫字（zì）樓的10倍到30倍，其能耗主要體現在（zài）空氣的處理和（hé）輸送上，在強調可持續發展的總（zǒng）體（tǐ）思路下，必須采取（qǔ）現實有效的節能降（jiàng）耗措施，逐步淘汰高能耗的落後產品，大力發展和應用體現時代科技水平的（de）新型節能係統。

2.4 對空調通風淨化係（xì）統的穩定性和可靠性有（yǒu）相當高的要求

例如生（shēng）物培養室：是進行微生物培養、組織培養（yǎng）、細胞培養等（děng）的用房。要求的環境條（tiáo）件相當嚴苛，包括溫（wēn）濕度、光（guāng）照、空氣、水分、酸堿（jiǎn）度等及滅菌（jun1）消毒等措施，這就對空調（diào）通風（fēng）和空氣淨化設施和整套係統（tǒng）提出了更高的要（yào）求。即使是對於普通淨化實驗室的要求，例如電子（zǐ）、航天航空、光電子等，對恒溫、恒濕、潔淨、無菌、防振、防輻射、防電磁幹擾等也有別於普通舒適性空調係統。另外，還有一些飼養生物實驗所需動物的（de）房間，雖然從（cóng）嚴格意義上來說不屬於實驗（yàn）室，但對於實驗有著重要的意義，要有良好（hǎo）的殺菌滅毒功能，就淨化和對空氣環境的處理（lǐ）方麵（miàn）對空調通風和潔淨等級有著許（xǔ）多特殊的指標。

03潔（jié）淨實（shí）驗室對空調通風係統的選型

用於潔淨實驗室的空調通風係統有兩類，一類是集中式、一類是分散式。前者適用於集群式、多房間、多（duō）要求、多功能的潔淨實驗室，優點是（shì）便於管理，遠離噪聲、降低（dī）成本。後者（zhě）適用於規（guī）模較小的潔淨實驗室或（huò）有著單獨特性要求的實驗室，優點是控製精細、針（zhēn）對性強。

3.1 選型原則一定要滿足淨化要求

在選型實際中，人們往往會根據資金、能耗來選擇空調的類型，忽略了選型的根（gēn）本是為了（le）滿足需要，滿足淨化標準要求。在選型之前，一定要（yào）領會淨（jìng）化實驗室的用途和（hé）實驗內容、實驗（yàn）儀器設備、實驗對象對空氣參數和環境要求的具體事項，然後有的放矢（shǐ）地提出有針對性的淨化標準（zhǔn），應該考慮的內容要包括：實驗室的麵積、樓層高（gāo）度、實驗（yàn）室的總高度和淨化實驗室圍護後的高（gāo）度；希望達到的溫度、相對（duì）濕度、風速、靜壓、靜壓差（chà）等；實驗室內要求的潔淨等級、噪聲標準、無菌要求等等，綜合考慮這些因（yīn）素後，提（tí）出一個適宜的資金要求，從而確定空調通風係統的具體形式和類型。整體建設（shè）潔淨實驗室的（de）過程如圖1-1方框圖（tú）所示。

3.2 空調通（tōng）風係統的選擇既要量力而行又要（yào）酌情而動

潔淨實驗室之（zhī）所以潔淨，是因為（wéi）首先使用特殊的工藝阻隔空氣與（yǔ）使用空間的自由交流，然後借助於人工的方式把空氣處理之後輸送到使用空間，當然這（zhè）裏既要輸送新風也要輸送濁（zhuó）風，所謂濁風（fēng）就是把使用空間內的空氣輸送給外界經過處理後使之成為（wéi）潔淨的空氣重（chóng）新（xīn）輸送回使用空間。其原理可以用下麵的流程（chéng）圖來簡示：空氣氣流→初效空氣處理→空調→中效空氣處理→風機送風（fēng）→淨化管道→高效送風口→潔淨室（shì）→帶走塵埃（āi）→回風夾道→新風、初效空氣處理。

用（yòng）於（yú）潔（jié）淨（jìng）實驗室（shì）的空調通風係統主要由空氣處理設備、粗高中效過（guò）濾器、空氣輸送設（shè）施和局部淨化設（shè）備組成，這些設備（bèi）類型各異、作（zuò）用不同。

3.2.1空氣處理設備：空氣處理設備一般是由空調器（AHU）、新風機組（zǔ）（MAU）和循環機組（RAU）組成的一整套機組，是空調淨化係統常用的空氣熱濕交換和空氣淨化處理設備。適用於具（jù）有一定規模（mó）的淨化實驗室，但要求其他過濾器和淨化裝置的（de）整體配合，投資相對較高（gāo）。比較小型的實驗室空氣處理裝備是（shì）采用分立式的小型設備組成，例如把冷暖空調機作為冷熱源，對空氣進行溫度濕（shī）度的簡單處理（lǐ），然後配備風機過濾器單元（FFU）對空氣（qì）進行潔淨（jìng）處理，是一種比較簡易的淨化方案。

3.2.2各類空氣過濾器：按過濾器對空氣處理的效率、阻力（lì）、容塵（chén）量等性能進行分類（lèi），可將過（guò）濾器劃分為粗效（xiào）、中（zhōng）效、高（gāo）效、亞高效、高效和超高效六（liù）大類。每種過濾器對塵埃微粒的處（chù）理能力不一樣，因此它們被應（yīng）用在各種不的功能段上，如果選用正確、使（shǐ）用合理（lǐ）就能使（shǐ）之發揮作用，否則，就會適得其反（fǎn）。

3.2.3風機和送風管道（dào）：送風風機一般設在空調機組內，要根（gēn）據整體管道和空調通風量（liàng）選擇風機，壓頭較大雖然可以滿足克（kè）服（fú）係統阻力（lì）的要求，但（dàn）會增大（dà）能耗和噪聲，較好（hǎo）的選擇是考慮變頻風機，這可能會增大投入但可以（yǐ）使（shǐ）送風量依係統阻力變化自動調節，並且可以（yǐ）做到節能降噪。送風管道要做好保溫和降噪，必要時應加增消聲裝置。

3.2.4局部淨（jìng）化設備：包括風淋室、自淨器、潔淨工作台和電子滅菌（jun1）裝置等（děng）。風淋室是在潔淨實驗室入口處單獨設置一個局部潔淨室，當（dāng）打開（kāi）風淋室的門進入到（dào）風淋室後，經過中效（xiào）和高效過（guò）濾器過濾（lǜ）的空氣氣（qì）流，其（qí）速率會達到≥25m/s的高速，則（zé）進入實驗室的人員和設備（bèi）表麵附著的塵埃微粒會被吹落淨化，是潔淨（jìng）實驗室的（de）必備設施。其他局部淨化設備要根據不同（tóng）的淨化要求和（hé）實驗室類型酌情選擇。

04結（jié）論（lùn）

建設潔淨實驗（yàn）室（shì）的主要目的是為了（le）防止空（kōng）氣（qì）中的微粒子、有害（hài）空氣、細（xì）菌（jun1）等汙染物對實驗儀器和實（shí）驗對象、實驗過程的汙染，按照國際慣例，實驗（yàn）室淨化級別主要是（shì）根據每立方米空氣中粒子直徑大於劃分（fèn）標準的粒子數（shù）量來（lái）規（guī）定（dìng）。所謂（wèi）超（chāo）淨、淨（jìng）化、潔淨等概念並非100%一塵不染，而是將空氣中符合淨化標準（zhǔn）的塵埃顆粒含量控製在（zài）一個非常微量的單位上。潔（jié）淨實（shí）驗室的另一個功能是將（jiāng）室內溫度、潔淨度、室內壓力、氣流（liú）速度與氣流分布、噪音振動及照明、靜電影響等因（yīn）素控製在某一需求範圍內，這一範圍之中所有參數控製（zhì）的精度，決定了潔淨實驗室的淨化等級和標準。