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耀陽實驗室設備| 排煙櫃、實驗室設計與無塵室
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排煙櫃選購與規劃｜實驗室安全的第一道防線
在現代實驗室中，「排煙櫃（Fume Hood）」是確保使用者健康與維持空氣品質的關鍵設備之一。無論是學術研究、半導體製程、生醫檢驗或化學實驗，只要涉及揮發性、有毒性或易燃性的化學品操作，排煙櫃都是不可或缺的安全裝置。
本文將從排煙櫃的功能、種類、設計要點、選購建議到常見問題，一次帶你全面了解這項重要設備。
一、什麼是排煙櫃？為什麼實驗室一定需要？
排煙櫃，又稱通風櫃，是一種局部排風裝置，主要用來在操作有害化學品時，將產生的氣體、蒸氣、煙霧或粉塵即時吸走並排出室外，避免對人員造成吸入性危害。
排煙櫃的核心功能：
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保護操作人員免受化學品吸入傷害 -
維持實驗室內空氣品質
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降低火災、爆炸風險
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控制污染物外洩，保障樣品純度
二、排煙櫃的主要種類與材質差異：PP排煙櫃與鋼製排煙櫃比較
選擇合適的排煙櫃材質，是確保操作安全與設備耐用性的第一步。目前市場主流可分為兩種：PP排煙櫃（聚丙烯）與鋼製排煙櫃（烤漆鋼板），各有不同的應用場景與特性。
PP排煙櫃（Polypropylene Fume Hood）
PP排煙櫃採用高密度聚丙烯塑料製成，具備極佳的抗酸鹼與耐腐蝕能力，是近年實驗室中越來越受歡迎的選項，特別適用於化學性質強烈、具腐蝕性的操作環境。
PP排煙櫃的優勢：
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優異的抗酸鹼性與耐腐蝕性，特別適用於處理硫酸、鹽酸、硝酸等強酸強鹼。
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本體無金屬成分，可大幅減少銹蝕與異味問題。
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表面平整、不易沾附化學品殘留，便於清潔。
需注意事項：
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材質較軟，結構強度不如鋼板，較不適合放置大型設備。
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價格通常高於傳統鋼製排煙櫃。
鋼製排煙櫃（Powder Coated Steel Fume Hood）
鋼製排煙櫃為傳統標準型設備，櫃體以冷軋鋼板搭配高溫烤漆塗裝，具備基本防腐能力與結構強度，是多數通用實驗室的首選。
鋼製排煙櫃的優勢：
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結構堅固，承重性高，可支撐各類中大型儀器。
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適合預算有限或中性化學品操作。
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可客製不同烤漆顏色與內襯材質。
需注意事項：
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長期接觸酸鹼氣體仍可能造成鏽蝕，需定期檢查塗層與內襯狀況。
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若無適當防護處理，使用壽命與防腐效能低於PP櫃。
更多詳細比較可參考：
三、排煙櫃的結構類型與應用場景
除了材質不同外，排煙櫃根據結構設計與用途，也可區分為數種類型。以下介紹四種常見排煙櫃類型，各具功能與適用環境：
一般排煙櫃（Standard Fume Hood）
最常見的傳統型排煙櫃，具有單一工作空間與固定排風系統，操作窗可垂直升降。多數化學實驗室都採用此型式。
特色：
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單人操作設計，空間緊湊。
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搭配固定排風管，設置簡便。
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可依操作需求選配水電、氣體、洗眼器等配件。
適用場景：
大學研究實驗室、學術實驗室、高中職化學教室、研究單位等。
IAC排煙櫃（Intelligent Airflow Control Fume Hood）
IAC排煙櫃配有變風量（VAV）或智慧流量控制系統，可自動偵測操作窗開度與櫃內壓力，並即時調整風量，以維持最佳安全與節能效能。
特色：
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搭載智慧控制面板與感測裝置。
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可與BMS系統整合，實現中央監控。
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節省能耗、提升風速穩定性。
適用場景：
節能型綠建築實驗室、生醫中心、半導體或藥廠等需長時間操作與高風控需求單位。
走入式排煙櫃（Walk-in Fume Hood）
又稱大型通風櫃或「站立式」排煙櫃，設計為可供人員進入操作，適合使用大型儀器、桶裝化學品或多項設備同時作業。
特色：
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具備大型正面門板，可全開或滑門進出。
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空間容積大，常搭配天花排氣與地面洩壓孔設計。
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可供多人或大型操作流程同時進行。
適用場景：
製藥業、晶圓製造、生技工廠或具危險化學品儲存空間需求之單位。
中央型排煙櫃（Island Fume Hood / Center Bench Hood）
中央型排煙櫃設置於實驗室中央工作區，具備雙面操作功能，常為島型工作台整合排氣功能之一，適合需高操作效率的工作環境。
特色：
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雙面對稱設計，可兩人同時操作。
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整合實驗桌、排煙、電氣與給排水功能。
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配置複雜，需事先規劃排風系統佈局。
適用場景：
大學研究實驗室、高端研究中心、藥品研發單位等高密度作業空間。
四、排煙櫃的設計與選購要點：專業實驗空間規劃的關鍵環節
排煙櫃不只是單一設備，而是一整套空氣處理系統的核心組件。無論是新建實驗室或既有空間改裝，在選購與設計排煙櫃時，需從安全性、功能性、符合性與未來擴充等層面進行全盤思考。以下是選購排煙櫃時不可忽略的重要考量：
1. 操作用途與化學品屬性
首先，必須明確了解排煙櫃的使用目的與處理物質種類。不同化學品會產生不同的腐蝕性、毒性與反應性，其所需的排風量、內部材質與濾材條件也不同：
酸鹼類實驗：建議使用抗腐蝕性強的PP（聚丙烯）內襯或塑鋼製櫃體。
有機溶劑類：需要考慮防爆設計與適當的風速配置，避免氣體積聚引爆。
粉塵或放射性物質：需導入HEPA濾網與特殊風道設計，並注意避免二次污染。
生物實驗或感染性物質：應考慮使用生物安全櫃（Biosafety Cabinet）而非一般排煙櫃。
2. 面風速與風量設計
排煙櫃的效能取決於氣流控制，其核心參數是面風速（Face Velocity）。根據國際標準要求視窗面風速至少達0.5 m/s，這樣才有效抓走有害氣體，會再根據不同實驗物質調整大小，而風速過低將導致污染外洩，風速過高則可能產生亂流，干擾操作並使能耗增加。
現代排煙櫃多搭配風量感測裝置或 VAV（Variable Air Volume）變風量控制系統，可根據櫃門高度調整風量，達到節能與安全兼顧的效果。
3. 排氣系統設計與通風管配置
排煙櫃需連接至實驗室排風主幹管，並搭配馬達風機、風速調節閥與靜壓監控設備。常見通風配置原則如下：
排風管應避免轉彎過多與過長，以減少壓損與風速衰減。
每台排煙櫃應具備獨立風道或分支風管，防止交叉污染。
管內應使用耐酸鹼材質（如PVC、FRP）製成，避免氣體腐蝕造成洩漏。
安裝末端風帽與逆止閥，避免回風或外氣倒灌。
如實驗室空間條件限制，可考慮局部抽氣罩、移動式排煙櫃或無管式解決方案。
4. 維護保養與濾材更換策略
排煙櫃需定期保養才能維持效能與安全：
每月進行面風速測試與視覺煙霧測試。
每半年至一年清潔濾網與風道（依污染物種類不同而異）。
無管式排煙櫃必須依使用量更換活性碳濾材與HEPA濾網，以免過濾失效。
應建立維護紀錄與濾材更換時程，確保櫃體持續有效防護。
五、常見問題 FAQ：排煙櫃選購與使用的實務疑問
為了幫助使用者在規劃與操作排煙櫃時能更有效率地做出正確決策，我們彙整了業界最常被詢問的幾項關鍵問題：
Q1：排煙櫃的風速標準是多少？風速太高或太低會怎樣？
A： 國際建議的面風速範圍為 0.3 至 0.5 公尺/秒（m/s）。
若風速太低，將無法有效捕捉有害氣體，造成操作人員暴露風險；風速太高則可能造成氣流擾動（亂流），反而將污染氣體帶出櫃外，還可能干擾實驗結果，並導致能源浪費。
建議搭配風速監測器，並定期進行風速測試與煙霧模擬驗證，以確保氣流控制穩定。
Q2：使用PP排煙櫃會比鋼製排煙櫃更好嗎？
A： 沒有所謂「一定更好」，而是要根據操作內容選擇材質：
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若頻繁使用強酸鹼或腐蝕性氣體，PP排煙櫃具有優異耐蝕性，更適合這類環境。
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若主要為中性試劑或物理操作，且有結構承重需求，鋼製排煙櫃性價比高且結構穩固。
選擇時應綜合考量使用環境、預算、操作類型與維護成本。
Q3：無管式排煙櫃是否安全？跟傳統排風型差別在哪？
A： 無管式排煙櫃透過內建的活性碳與HEPA濾材過濾後再將空氣循環回室內，不需外接排風管，適合空間受限或無法改建的場域使用。
然而其安全性仰賴：
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適當的濾材類型（需針對特定化學物質）
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定期更換濾心（依使用頻率與濃度）
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依照製造商指示正確操作
若濾材飽和未更換，可能造成污染物外洩，因此無管式設備需高度管理濾材更換週期。
Q4：排煙櫃是否可以移動或共用一組排風設備？
A： 傳統固定式排煙櫃通常與風管系統直接連接，不建議任意移動。
若需移動操作，建議使用具備自排風功能的「移動式排煙櫃」或「無管式排煙櫃」。
至於共用排風問題：
雖然實務上多台排煙櫃可能會連接同一幹管，但建議每台排煙櫃設計獨立的支管與止回裝置，以避免氣流回流與交叉污染。
Q5：排煙櫃需要定期保養嗎？有哪些保養項目？
A： 是的，排煙櫃屬於高風險防護設備，應定期維護與檢查以維持功能與安全。
建議保養項目如下：
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每月測量面風速與進行煙霧測試
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定期清潔櫃內表面與排風管道（尤其酸鹼氣體作業環境）
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檢查操作窗升降功能與鋼索磨耗情形
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若為無管式櫃，需依建議週期更換濾心
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每年可聘請專業廠商執行功能與安全檢測
透過規律的維護，可延長設備使用壽命並降低風險。
六、結語：排煙櫃不是「設備」，而是「保障」
排煙櫃是實驗室安全系統中最基本卻最重要的一環，它不僅守護著操作人員的健康，也確保實驗結果的可靠性。選擇正確、使用得當、定期檢查維護，才能真正發揮排煙櫃的保護作用。
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