通风柜的面风速是指空气通过通风柜开口拉门处时进入通风柜时的平均速度,通常以米/秒(m/s)为单位,这一参数直接决定了通风柜对污染物捕集效率的高低,是衡量通风柜性能的主要技术参数。面风速过低可能导致有害气体外逸,对人员造成暴露风险;而面风速过高则易在柜内形成湍流,反而使污染物逸出,同时也会造成能源的极大浪费。如美国在1995年制定了ASHRAE 110-1995;欧洲在2013年制定了EN 14175;我国在1999年制定了JB/T 6412-1999相关标准,标准一般要求将面风速控制在0.4 m/s至0.6 m/s的范围内。这一区间被普遍认为是兼具安全性与经济性的理想值。除了风速本身,其稳定性也至关重要。面风速的波动应不大于±10%。现代高性能通风柜常配备面风速监控与自动控制系统,能够实时监测并调节风量,以维持设定的面风速恒定不变,从而应对风管压力变化或过滤器积尘等因素带来的干扰。
通风柜的摆放位置对其性能发挥也有重要影响。其布局必须最大限度地减少周围环境气流对柜口气流模式的干扰。根据《科学实验室建筑设计规范》(JGJ 91-2019)的建议,通风柜的设置应避开主要人流方向及主要出入口,并避开送风口及外窗气流的干扰。故通风柜的规划首要原则是应将其放置在实验室中气流最为稳定、受干扰最小的区域。具体而言,应避免将通风柜正对或紧邻经常开启的门窗、主要的人员行走通道、空调送风口等位置。这些地方产生的交叉气流会破坏通风柜柜面的空气幕,形成涡流,导致污染物从柜内逸出。一个良好的实践是将通风柜放置在远离交通流线的靠墙区域或实验室的角落。同时,其顶部应避开空调送风口、灯具等设施,侧方也应与门、窗或其它设备保持足够距离,以便于维护和形成稳定的气流组织。
总而言之,在实验室设计与规划中,一个安全高效的通风系统设计,必须同步兼顾面风速的精确控制与摆放位置的科学规划。确保面风速持续稳定在0.4-0.6 m/s的安全范围内,并将其安置在气流平稳、远离干扰源的区域,是构筑实验室安全防护基石、保护科研人员健康与保障实验结果准确性的关键所在。