隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，實(shí)驗室已經(jīng)應用到越來(lái)越多的領(lǐng)域。從研究、教學(xué)到質(zhì)量控制，從科研院所到工礦企業(yè)，從物理化學(xué)、工程材料到生命科學(xué)，都普遍設有供試驗研究用的實(shí)驗室。實(shí)驗室在試驗過(guò)程中，伴隨著(zhù)大量有害物質(zhì)（如氣體、蒸氣、粉塵和懸浮顆粒等）的產(chǎn)生，對試驗人員的身體健康造成了嚴重地威脅，直接排放的有害物質(zhì)對大氣環(huán)境造成一定程度的破壞。實(shí)驗室中配備有許多設備及儀器、儀表，其中重要的安全設備是排風(fēng)柜。
根據德國實(shí)驗室通風(fēng)標準的定義，排風(fēng)柜是“一個(gè)封閉的通風(fēng)操作空間，用以吸收、存放、排出煙氣、蒸氣和其他有害物質(zhì)”。排風(fēng)柜基本上包括側壁、后壁、上部封閉平板，一個(gè)底板或頂板、一個(gè)稱(chēng)為“面部”的拉門(mén)入口、一個(gè)擋板、一個(gè)氣流分布導流板系統。排風(fēng)柜也可裝備一系列的附件，包括內置燈光、檢修通風(fēng)口、洗滌槽、空氣旁通口、翼面進(jìn)口裝置、氣流報警、特定襯墊、通風(fēng)機座貯存單元、廢氣過(guò)濾器。面風(fēng)速是衡量排風(fēng)柜性能的主要指標，是指排風(fēng)柜開(kāi)口拉門(mén)處的平均入口風(fēng)速。
降低能耗的前提是保證排風(fēng)柜的可靠性、安全性。國內外大量的研究表明，合理的、恒定的面風(fēng)速能夠有效地控制排風(fēng)柜內的有害物溢出，危及操作人員的安全。如果面風(fēng)速過(guò)小，人經(jīng)過(guò)排風(fēng)柜前時(shí)氣流會(huì )把污染物帶出；如果面風(fēng)速過(guò)大，操作時(shí)操作人員的胸前會(huì )形成渦流從而會(huì )把污染物帶出。北京中科斯麥如果排風(fēng)柜前有操作人員，為了保障其安全，必須把排風(fēng)柜面風(fēng)速保持在0.5m/s左右；如果排風(fēng)柜前沒(méi)有人員移動(dòng)的影響，保持0.3m/s的進(jìn)口風(fēng)速也可以很好地保障實(shí)驗室的安全。
因此，在系統無(wú)人操作，并且無(wú)有害污染物的實(shí)驗情況下，變風(fēng)量排風(fēng)柜可以通過(guò)控制系統自動(dòng)降低到最小排風(fēng)量，達到降低系統能耗的目的。各國規定的變風(fēng)量排風(fēng)柜面風(fēng)速值見(jiàn)下表。
各國變風(fēng)量排風(fēng)柜面風(fēng)速標準
現代實(shí)驗室通風(fēng)空調系統同一班商用建筑的通風(fēng)空調系統相比其運行費用要昂貴的多。為了保證實(shí)驗室內有害物質(zhì)的徹底排放并保證試驗人員的安全，絕大多數實(shí)驗室都采用全新風(fēng)系統。據統計，一個(gè)裝有空調系統的商業(yè)建筑空間的年能耗為$0.2/m2~$0.3/m2，而實(shí)驗室通風(fēng)空調系統的年能耗為$0.62~$1.0m2。對于一個(gè)特殊的實(shí)驗室建筑，其能耗為相通空間大小的辦公建筑的6倍~10倍。變風(fēng)量通風(fēng)空調系統為降低實(shí)驗室通風(fēng)能耗找到了一個(gè)途徑。一個(gè)定風(fēng)量的實(shí)驗室通風(fēng)系統中，與之相相對應，排風(fēng)柜也是定風(fēng)量運行，并且是基于拉門(mén)開(kāi)啟時(shí)的排風(fēng)量。定風(fēng)量排風(fēng)柜不論拉門(mén)大小都連續排出額定的風(fēng)量，因此其罩面風(fēng)速隨著(zhù)拉門(mén)大小會(huì )發(fā)生急劇的變化。若以拉門(mén)完全開(kāi)啟時(shí)的設計面風(fēng)速0.15m/s計算，在拉門(mén)25%開(kāi)啟時(shí)面風(fēng)速增至2.10m/s~2.15m/s，而接近完全關(guān)閉時(shí)的罩面風(fēng)速增至5.11m/s~10.2m/s。過(guò)高的面風(fēng)速可導致排風(fēng)柜內工作臺上方空間內氣流紊亂，污染物也可能在柜內某個(gè)角落積聚，還有可能吹熄火焰，破壞正在進(jìn)行的試驗；過(guò)低的罩面風(fēng)速勢必造成污染物的逃逸，危害試驗人員的安全。但是在變風(fēng)量實(shí)驗室通風(fēng)系統中，排風(fēng)柜的排風(fēng)量可以根據排風(fēng)柜內操作臺面上反應量的大小，內部壓力和負荷大小來(lái)調節，在排風(fēng)柜拉門(mén)大小變化時(shí)其面風(fēng)速維持在設定的某個(gè)恒定值。整個(gè)變風(fēng)量系統實(shí)驗室能耗大大減小。變風(fēng)量通風(fēng)系統實(shí)驗室相對于定風(fēng)量通風(fēng)系統實(shí)驗室，其送排風(fēng)量相對減少了月20%，風(fēng)機的能耗也相應大大減少。對于一個(gè)要求換氣次數在6~60的實(shí)驗室來(lái)說(shuō)，其節能量是相當可觀(guān)的。因此，現代實(shí)驗室的通風(fēng)系統大多采用變風(fēng)量系統。