实验室通风柜各项规范及标准汇总

2023年4月29日发(作者：空调内机清洗视频)

如何计算通风柜风量

网上一位大虾写风柜计算公式

计算公式：G=S·V·h·μ=L·H·3600·μ

其中

G：排风量

S：操作窗开启面积

V：面风速

h: 时间（1小时）

L: 通风柜长度

H: 操作窗开启高度

μ: 安全系数（1.1~1.2）

例：1200L的通风柜其排风量计算如下：

G：1.2*0.75/2*0.8*3600*1.2=1555 m3/h

感觉地下例子和上面公式不一样啊

0.75为什么要除以2？？

操作窗开启面积是怎么确定的啊

1.5m通风柜网上给的风量是1000~1400m3/h是怎么确定那个出来的

啊

实验室通风柜各项规范及标准汇总

本文所收录的内容全部摘自当今工业领域被广泛应用各种相关的标

准跟规范。制作此文的目的是为所有者，工程师，建筑师，以及实验

室研究员提供一个应用于实验室建设及使用的各类规范的一个全景

式的认识。针对每个不同实验设施，我们可依据地区或国家相应的建

筑标准规范，采用适用的标准或规范进行设计。 通风柜进口风速 联

邦公报－美国职业安全和健康委员会（OSHA）－Appendix A，section

C.4(g)质量⋯⋯进入通风柜以及通风柜内的气体不应出现紊流；通风柜

的进口风速应保持在一个合适的范围（通常0.3-0.5m/s）。 Prudent

Practices－P.178 通常情况下，推荐的通风柜进口风速应在

0.4-0.5m/s 之间。对于少数药品毒性较高或当外界对于通风柜的气

流抑制能力有不利影响时，可采取进口分速为0.5-0.6m/s。但是通

风柜的能耗一般是与进口风速成线性关系的。当进口风速接近或超过

0.75m/s 时，会在通风柜内形成紊流，从而降低通风柜的气流抑制效

率。 工业通风－美国政府工业卫生专家协会（ACGIH）－P.10－40 供

风分布：典型的通风柜使用是操作者站在通风柜前，伸手进入通风柜

内部进行实验操作。此时进入通风柜的气流会在操作者身边形成旋转

气流，从而引起柜内气体溢出，甚至沿操作者身体到底呼吸区域。进

口风速越大，形成的旋转气流就越强。因此，事情并不象人们想象的

那样，进口分速越大，气流抑制效果就越好。 P.10－40 进口风速的

选择：实验室内的供风口供风与通风柜进口风速的相互影响，会使得

任何关于通风柜进口风速的总括性的规范标准失去参考价值。较高的

进口风速在浪费能耗的同时，却不会提高，甚至有可能会恶化通风柜

的气流抑制效果。美国国家标准化组织/美国暖通制冷和空调工程师

协会（ANSI/ASHRAE）的通风柜性能测试标准可以用来作为通风柜生

产厂家或者实验室气流控制设计者的规范。 美国全国防火委员会

（NFPA45）－P.45-12,section 6.4.6 实验室通风柜的进口风速和排

风量应能很好地够抑制通风柜内产生的污染气体，并尽快将其排出实

验室。当通风柜内有化学物品进行操作时，应能够抑制潜在毒害气体

的外溢，保护实验室员工的安全。 P.45-28,section A.6.4.6 实验

室通风柜气流抑制可参照ASHRAE 110－实验室通风柜性能测试办法

规定的步骤进行操作。通常情况下，当通风柜的位置要求和室内通风

次数的要求被满足的基础上，进口风速0.4m/s-0.6m/s 是可以对柜

内气体进行较好控制的。 美国国家标准协会/美国工业卫生协会

（ANSI/AIHA）－PP.16-18,section 3.3.1 要求：通风柜平均进口风

速应当能够很好地抑制柜内产生的危害性化学气体以防其泄漏。合适

通风柜的进口风速对于实验室安全是很重要的，但也不是唯一标准，

我们应对各种因素进行综合考虑⋯⋯实验室内的操作者及其他设备物

品的运动都会对通风柜的安全性能，尤其当进口风速较低时，产生明

显影响。所以，认识其影响，并据此制定相应的实验室操作流程规范

是很有必要的。当进口风速过低时，通风柜对柜内气流的抑制能力会

大大降低，从而产生相应的风险，因此，我们建议进口风速要大于

0.3m/s。对排风机转速及通风柜排风阀进行控制以调节通风柜排风量

的控制装置应合理设计，确保在定风量系统里，除非通风柜停止使用

或者有书面的危险描述有另外的其他要求之外，最小排风量应取以下

两值中的最大值：50cfm/ft×ft（通风柜宽度）或者

25cfm/ft2×ft2(通风柜工作面积)。 对于上述要求的解释：

60-80fpm(0.30-0.41m/s)：当对气流抑制性能很出色的通风柜在相对

很理想的操作环境下（如实验室的设计特性），并且遵循谨慎的实验

室操作规范时，这个进口风速可以保证充足的气流抑制。抑制性能会

在这个范围内有所波动，并且需要制定有效的实验室操作规范，并严

格执行。 80-100fpm(0.41-0.51m/s):尽管通风柜气流抑制性能仍会

有所波动，但是绝大多数的通风柜可以在这个进口风速范围内有效，

且低风险地运作。此时，我们仍然要求提供合适的实验室操作者培训

以及严格执行有效的实验室操作规范。这个进口风速范围适用于大多

数实验室的化学通风柜。 100-120fpm(0.51-0.61m/s):进口风速在该

范围内时的气流抑制效果与80-100fpm 时相差不大，但是运行成本

却显著提高。当一些特殊情况以至80-100fpm 范围仍不能提供充分

气流抑制时，提高进口风速至此范围时，通风柜的气流抑制效果可能

有稍微改善。 120-150fpm(0.61-0.76m/s):尽管几乎所有的通风柜都

可以在此范围内达到高效的气流抑制，但是其效果相对于80-100fpm

和100-120fpm 并没有本质的改善，但能耗却会因此而大大提高，所

以，一般不推荐使用。 >150fpm(>0.76m/s):大多数实验室专家都同

意该进口风速范围过大，可能会在通风柜内引起紊流从而导致柜内毒

害气体溢出。 美国科学仪器设备和实验家具协会（SEPA1.2）－

P.31,section 5.3.4 根据测试以确定通风柜合适的进口风速。依据

以下测试来决定满足规范要求的进口风速。合适的进口风速目的是为

了使通风柜提供安全的气流抑制。进口风速本身并不是一个衡量安全

的因素。参照ASHRAE110－1995（或者最新版本）所规定的方法和步

骤决定合适的进口风速。进口风速指引－实验室通风柜进口风速的应

根据通风柜内进行试验的药品或试剂的毒性以及潜在危险来确定。采

用的最为广泛的通风柜进口风速为0.5m/s。通风柜柜口的进口风速

会有0.1m/s 的波动。（更多相关信息请查阅 Section 12.0 规范或

者相关工业标准。） 通风柜监测 联邦公报－美国职业安全和健康委

员会（OSHA）－Appendix A，section C.4(b)通风柜⋯⋯任何通风柜在

使用前都应安装相应装置以方便并持续地监测通风柜的操作性能。

Prudent Practices－P.180 确定任何通风柜都有持续进行监控的装

置用于监测通风柜操作性能，并且在每次使用前都要进行检查。 工

业通风－美国政府工业卫生专家协会（ACGIH）－P.10－45 13.为通

风柜排风系统和实验室供风系统提供定期维护。在通风柜排风阀处使

用静压计或其他合适的仪器仪表来保证合适的流量。 美国国立卫生

研究院设计方针及规范参考资料－机械－pp.D-141 to 142, s ection

D.16.22 任何新建的实验室设施内的通风柜都应安装具有压力独立

性的气流量监测装置，并且与实验室区域内的视频或音频报警器相

连。对于现有的实验室设施，应在进行改造更新项目时，安装相应监

控装置。当通风柜排风降到预设的安全标准时，报警器灯应闪烁，并

伴随报警铃声。 通风柜的使用 联邦公报－美国职业安全和健康委员

会（OSHA）－Appendix A，section E.1(n)通风柜使用⋯⋯根据经验，

当使用任何可能不稳定的物质时，通风柜或其他通风设施应保证阀极

限值小于50ppm。当通风柜关闭时，如果不确定实验室总的HVAC 系

统是否能提供充足安全保障，或者当通风柜内储存有毒物品时，即使

它不在使用当中，我们都应打开通风柜。 Prudent Practices－P.179

为了保护实验室操作者不被通风柜内产生的有毒有害的气体颗粒危

害，通风柜应该能在柜内化学物品或试剂不慎溅出时，仍能提供有效

的抑制。如果实验室进行的大多数实验都会使用毒害性化学物品，则

应该保证每两个操作者至少拥有一台通风柜，并且通风柜尺寸应足够

大，可以为每个操作者提供2.5 英尺的操作宽度。如果不能满足上

述要求，则需要额外增加其他通风排风措施，或者制定严格操作步骤，

来限制危险化学品的使用。 美国国家标准协会/美国工业卫生协会

（ANSI/AIHA）－Z9.5－p.2,section 2.1.1（要求）当实验室雇员可

能会暴露在实验室行为所产生的有毒有害物质中时，就应该采用以下

措施进行解决：使用足够数量的通风柜，采用特殊通风柜，或者采用

其他工程控制方法。 实验室气流循环 联邦公报－美国职业安全和健

康委员会（OSHA）－Appendix A，section C.4(a)4.换气次数⋯⋯保障

实验室气流不断更新，防止在工作日实验室内的毒害气体浓度增加⋯⋯

Prudent Practices－P.192 所有化学实验室内的空气都应被排放出

室外而不得循环使用。因此，要保证实验室内衡为负压，实验室不会

对周边区域形成交叉污染。美国暖通制冷和空调工程师协会（ASHRAE）

应用手册－p.14.9 通常情况下，所有使用化学物品或者压缩气体的

实验室，都要求使用100％的全新风系统。 最终采用全新风系统还

是回风系统应该建立在风险评估的基础上，关于这部分内容的讨论，

请参照相关风险评估的章节。全新风系统通常需要较大的制冷制热能

力。实验室的供风系统包括定风量，双稳态和变风量系统，结合单风

道或双风道，通过低压，中压，或高压管路进行供风分配。美国全国

防火委员会（NFPA45）－P.45-12,section 6.3.1 实验室的通风系统

应设计保障试验中产生的化学气体不被循环使用。试验中所释放出的

化学气体都应被很好地控制或捕捉起来，以防止室内易燃易爆气体浓

度增大引起燃烧。 P.45-12,section 6.4.1 实验室内通风柜或其他

设备内排出的气体都应直接排放，而不得循环再用。工业通风－美国

政府工业卫生专家协会（ACGIH）－pp.7－20 工业排风循环再用：当

房间或建筑物内有大量空气由于要去处其中微粒，气体，烟雾或者蒸

汽而要排出时，应向房间或建筑物内同时补充相当量清洁的空调气

体。如果排气量和补气量较大时，用于空调方面的能耗就会很高。将

室内排气进行彻底清洁之后循环再用是降低能耗的一种办法。而是否

采用此种循环再用系统，却决于实验室产生的污染空气对人体健康的

危害程度以及其他安全，技术，以及经济方面的因素。 美国国家标

准协会/美国工业卫生协会（ANSI/AIHA）－Z9.5－pp.49－50,section

5.3.6.1 （要求）从实验室一般区域（区别于通风柜排风）排放的气

体不应循环再用，除非至少满足以下标准中的一条： 1） 标准A 实

验室内没有危害极大或能够危及生命的材料；实验室内发生最大事故

时所产生的危害气体浓度低于短期暴露极限值⋯⋯；为实验室通风柜提

供保障的系统，还应包括备件，应急电源，以及其他提高可靠性措施。

2） 标准B 循环供风应该先经过处理降低其中污染物浓度；循环供

风应给对其中污染物浓度进行持续监控或者提供二级气体清洁设备，

同样可以起到监测作用⋯⋯一旦系统报警，马上可以提供100％的室外

新风。美国国立卫生研究院设计方针及规范参考资料－p.D-16,

section D.7.6 实验室HVAC 系统应使用100％室外新风，通过空调

处理之后补偿室内排风的需要。实验室内空气不应循环使用。 实验

室/实验楼压力 联邦公报－美国职业安全和健康委员会（OSHA）－

Appendix A，section C.4(a) 通风⋯⋯气流应当从非实验室区域流入

实验室区域，之后直接排放到建筑物外部。 Prudent Practices－

P.192 在任何情况下，气流都应从办公区域，廊道，以及其他辅助区

域流入实验室。所有化学实验室内的气体都应直接排放而不应循环处

理。因此，化学实验室内应始终保持负压，以避免实验室内产生的毒

害气体交叉污染。 美国暖通制冷和空调工程师协会（ASHRAE）应用

手册－p.14.12 实验室，作为污染抑制的二级屏障，应始终保持实验

室为负压，以充分保障周边临界区域的安全。在洁净室或者无菌设施

里，则相反，要求保持室内为正压，以防周边区域不洁净气体进入。

美国国立卫生研究院设计方针及规范参考资料－p.D-17, section

D.7.8 实验室气流方向应从低危险区域向高危险区域流动，行政办公

区应始终保证相对于廊道和实验室的相对正压。 美国全国防火委员

会（NFPA45）－P.45-12,section 6.3.3 使用化学药品的实验室应始

终保持持续良好的通风。－P.45-12,section 6.3.4 实验室工作区域

的压力相对于廊道和非实验区域应始终保持相对的负压。特例1：当

实验操作要求在洁净空间内进行时，此时要求实验室相对于周边区域

不得为负压。保持负压的目的是为了防止实验室工作区域产生的气体

不会泄漏到周边区域。特例2：如果在进行实验室门开关，通风柜调

节窗开合等一些操作时，实验室那的静压- 6 -状况允许的短时变化

为正压时，可视为特例。 美国国家标准协会/美国工业卫生协会

（ANSI/AIHA）－Z9.5－pp.27－28,section 5.1.1（要求）除了当实

验要求洁净空间（万级或以上），或作为隔离或无菌实验室以及其他

一些特殊类型实验室时，我们都要求实验室的气流方向为从低危险区

域流向高危险区域。当进行控制的气流可能产生危害时必须加以控制

时，我们通常要求安装监测报警装置，在气流可能泄漏时进行报警。

除非在以下情况下才允许气流从实验室向周边区域流动。 1， 实验

室内没有使用危险的实验材料。 2， 当实验室内产生的毒害气体可

能的最大浓度小于规范2.1.1 所规定的保露极限值时。 对上述要求

的说明虽然压差是导致气流从一个房间向另一个房间流动的驱动力，

但是要求保证两个房间保持特定数值的压差却是进行设计的较差的

规范。我们所需要的是气流通过门窗及其他缝隙由一个空间进入另外

一个空间时，保持一个流速（通常0.25-0.5m/s）。同时，如果要严

格维持两个空间存在特定数值的压差，往往需要非常复杂，快速反应，

昂贵的控制系统。而且对于这样的设计，往往会导致在实验室门打开

时，压差不足，或者在关门时，产生过大的压差，从而影响低压风机

的性能。实验室应可以提供合适的供风和排风量，使得气流通过正确

的流向，从某一区域进入另一区域时，维持最小0.25m/s，最好0.5m/s

的气流速度。－P30,section 5.1.1.1（要求）当进行高危险实验时，

应采用空气闸对毒害气体进行控制， 防止其扩散， 或采用

Section5.1.1 所规定的最低供风量。空气闸应包括一个前室（空间

不大的封闭区域），直接与实验室相连，并且在该封闭区域的两端各

有一个门，以供实验室使用者进出。空气闸其中一个门与实验室相连，

另一个门则与廊道，办公室等其他区域相连。空气闸的门要进行互锁

控制，即只有当其中一个门完全关上的情况下才可以打开另外一个

门。－P30,section 5.1.1.2（要求）如果相邻空间区域之间的气流

方向被人为是很重要的，则要求在出现风量不足或者是出现不利气流

方向时，控制系统进行指示或报警。 实验室换气次数 联邦公报－美

国职业安全和健康委员会（OSHA）－Appendix A，section C.4(f) 性

能⋯⋯换气次数：如果将排风系统如通风柜排风作为实验室气流控制的

一级控制，则通常要求保证换气次数为4－12 次/小时。 Prudent

Practices－P.192 通常情况下，我们认为实验室应保证6－12 次的

换气次数。但是当实验室有较大的排风要求（较多通风柜）或实验室

内热负荷较高（如有较多分析设备）时，可能会要求更多的换气次数。

美国暖通制冷和空调工程师协会（ASHRAE）应用手册－p.14.8 实验

室总的换气次数应由以下其中一项决定。 1， 实验室排风设备总的

排风量。 2， 满足实验室中温度要求所需换气次数。 3， 最小换气

次数要求。如果实验室内有人进行操作，通常要求达到6－10 次/小

时的换气次数。但是特殊情况下（如动物房）会根据特殊规范或相应

设施的政策要求，另外设定最小换气次数。最大换气次数则应保证在

供风量较大时，采取合适的室内送风方式，是的送风气流不会影响排

风设备的正常运作及其性能。 工业通风－美国政府工业卫生专家协

会（ACGIH）－pp.7－16 对于需要对室内危险物，热负荷，特殊气味

进行控制的实验室，采用通用的最小换气次数作为标准是不科学的，

应根据室内毒害气体产生率，毒性等因素进行综合考虑设定，而不应

简单地根据室内空间的尺寸进行设计。 美国全国防火委员会

（NFPA45）－P.45-27,section A.6.3.3 当实验室无人使用时（夜间

或周末），我们要求最小换气次数为4 次/小时，当有人使用时则通

常要求不小于8 次/小时，最小换气次数应与实验室的使用状况相一

致。美国国立卫生研究院（NIH）设计方针及规范参考资料－p.D-18,

section D.7.10 实验室HVAC 系统的换气次数应由一下三个因素决

定：通风柜排风要求，室内温度要求，室内工作区域毒害气体气味消

除要求。如不考虑温度要求，一般建议采用6 次作为最小换气次数

要求。 并联排风系统（Manifolded Exhaust Systems） 美国暖通制

冷和空调工程师协会（ASHRAE）应用手册－p.14.10 可以为每一台通

风柜配备独立的排风机，也可以将多台通风柜进行并联控制，作为一

个整体连接到一个或多个普通的排风机上⋯⋯系统可分为压力独立和

压力不独立两种类型。压力不独立系统通常是采用定风量控制，并对

每台排风蝶阀的平衡叶片进行手动调节。如果压力不独立系统内增加

额外的通风柜，那么整个系统必须重新调整平衡，排风机的转速可能

也要进行调整。由于压力独立型的系统更加具有柔性，所以在当今的

设计当中，已经很少采用压力不独立型的系统了。一个压力独立型系

统可以采用定风量，双稳态，以及变风量控制。系统所有的排风设备

都有压力调节装置。压力独立型系统具有以下两个优势： （1）系统

内新增排风设备时，不需要对整个系统进行重新调整。 （2）变风量

控制⋯⋯ 对多台排风设备（如通风柜）进行并联排风控制具有以下优

势： ·降低管路成本 ·减少需要维护的设备量 ·节省实验室屋顶

空间以及减小排风设备层 ·可将排风设备集中管理 ·可以采用参

差性控制 ·对每一个并联排风系统增加一台备用风机，进行故障保

护 美国国家标准协会/美国工业卫生协会（ANSI/AIHAE Z9.5）－

P.38,section 5.3.2.1(说明) 当满足规范5.3.2.2 所规定的要求

时，就可以对2 台以上的排风设备进行并联控制。－

PP.40-41,section 5.3.2.2(要求) 对于化学通风柜进行并联排风控

制时，需要考虑以下例外情况和限制。每一台排风设备都应配备一个

流量调节装置，以对并联排风管道内的压力波动情况进行调节，从而

保持风量的精度。高氯酸通风柜不可与非高氯酸通风柜并联，除非在

通风柜和并联管道之间安装高氯酸气体处理设备。如果通风柜内可能

产生规范Section 2.4 中危险评估和分析章节中所定义的危险物质，

如放射性同位素时，则不可与非放射性同位素通风柜相并联，除非在

通风柜或并联管道之间存在内嵌式的高效微粒空气过滤器或其他空

气处理设施。对特殊气体应增设活性炭过滤器。