充分利用先进节能技术 促进实验室绿色发展
发布时间：
2021-07-28 13:53
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一、先进结构技术
先进结构设计是巧妙利用结构对热传导的影响，降低实验室与外界的热能交换技术。通过合理平面结构布局、空间结构优化设计，确保实验室温度、湿度、洁净度、光照度、密闭性等环境和空间满足实验工艺要求和工作人员舒适性要求。科学合理的结构设计可以降低能耗，例如，世博中国馆采用斗拱造型，被誉为“东方之冠”。夏季，顶层建筑可以为底层建筑遮阳，起到一定的降温作用。另外应用了生态农业景观技术，能有效隔热，使建筑能耗降低25%以上。实验室设计中，将顶层设计为尖顶可以减少冬季取暖和夏季制冷需要的能耗。合理布局楼体排布和调整楼间距，可以充分利用当地日照时间，确保楼层日照量。合理利用气流走向，实现楼群冬暖夏凉。在建筑物顶层布置绿植，夏季室内温度可降低2-3℃，同时还具有效净化空气、美化环境的作用。采用外墙保温或内墙保温，减少实验室通过墙面与外界交换热量。将环境要求相同或相近的实验室集中布局，尽量避免温度梯度大起大落。合理的结构设计，也可以采取自然通风，保持春秋季节温度、湿度适宜。
二、先进材料技术
随着科技发展，实验室先进材料主要有主墙体材料、墙体保温材料、门窗材料和玻璃材料等节能材料，具有杀菌、防尘、密封功能的围护结构材料和光电材料也逐渐应用。节能主墙体材料包括加气混凝土砌块、EPS砌块（用阻燃型聚苯乙烯泡沫塑料模块作模板和保温隔热层，中芯浇筑混凝土而成的复合墙体）、混凝土空心砌块、模网混凝土、纳土塔板（由聚苯乙烯、水泥、添加剂和水制成的隔热吸声水泥聚苯乙烯空心板构件经黏合组装成墙体）等。墙体保温材料主要有聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶粉聚苯颗粒保温材料等。节能门窗材料主要塑铝型材、玻璃钢型材等。低辐射镀膜玻璃，可以起到散热保护作用，达到冬暖效果；还能有效抵御紫外线，达到夏凉效果。采用新型防微尘围护结构材料，可以使净化空调系统的风管和调节风阀、高效空气过滤器的保护网、孔板、扩散孔板减少微尘产生，进而提高洁净度，降低新风量，节约能源。高效过滤杀菌材料，在排风、新风量一定的情况下，能够保持实验室高洁净度等级，起到节能效果。
三、新能源技术
根据实验室所在地理环境，太阳能、风能、潮汐能等新能源技术广泛应用于实验室。光伏发电是最常用的新能源技术，如世界太阳城大会主场，总建筑面积7.5x104m2，采用太阳能热水供应、采暖、制冷、光伏发电等技术，节能88%。光伏发电与建筑物统一设计、统一施工、统一验收，与建筑功能和外观协调，使之成为建筑物有机的组成部分。将电池板等设备器件安装在屋顶或屋面，不需要额外占地，有效降低建筑能耗。太阳能通风墙、太阳能通风式屋顶等也被应用于实验室节能，既采用了先进材料，又采用科学合理的建筑结构。另外太阳能路灯、太阳能指示牌、太阳能热水器也逐渐应用于实验室。
四、自循环技术
自循环是指将各实验室有可能损失的能量通过某种方式收集再次利用的技术，如一次或二次回风系统、自然冷却系统等。实验室冬季取暖，可以将热能循环介质由实验室温度高的区域流向温度低的区域。可以将实验室产生的余热通过换热器等设备设施收集，用于空气预热或生活用水加热。采用洁净自循环，如，循环安全柜、通风柜室内自循环等，可以使空气在实验室内部循环，降低实验室内部空气与外界空气热量交换产生损失。采用高效杀菌技术实施室内空气过滤，确保空气清洁度，降低补风需要的能耗。净化空调系统设计应合理利用回风、风机宜采取变频措施，严寒及寒冷地区的新风系统设置防冻保护措施。
五、智能控制技术
智能控制技术日新月异，已经广泛应用于生产、生活的方方面面，在实验室建设和管理中，也得到广泛应用。采用智能控制系统可以自动控制实验室温度、湿度、照明、气压等。控制系统甄别实验室工作人员状况，自动调节实验室温度、照明、换风等。如，新风自动控制系统，可以根据实验室内工作人员的有无，自动调整新风换风次数，自动调整通风柜升降门的有效排风面积。空调控制系统可以在非工作时间段，保持实验室处于相对宽泛的温度环境，根据工作时间，提前自动调整实验室温度。又如，采用送风、回风和排风系统的启闭联锁控制，正压洁净室联锁程序应先启动送风机，再启动回风机和排风机；关闭时联锁程序应相反。负压洁净室联锁程序应与上述正压洁浄室相反。
六、先进仿真技术
对于高能耗实验室，可以将实验项目建立数学模型，采用计算机技术、网络技术、控制技术模拟实验的自变量、因变量、变化过程、反应现象等，避免真实实验需要的能量，大大降低能耗。如，我国建成的某型高速风洞实验室，可以模拟20MH高超音速飞行，该实验室每次启动的能耗功率已超过三峡电站产电总功率。又如，高温材料蠕变实验室，需要连续实验数万小时，耗能较大。
七、节能设备设施
国家为促进降低消耗、节约能源，制定《中华人民共和国节能法》，建立了相对完善节能标准体系，其中现行有效国家标准达113项，强制性标准16项。国家采取措施鼓励和推动主要能耗设备采用节能新技术，如某品牌中央空调采用节能技术后，节能率达47.60%。在实验室采购时，坚持货比三家，选择具有节能环保标志的设备，选择节能效率高、口碑好的设备设施。
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