恒温恒湿实验室，采用直接蒸发式独立的恒温恒湿空调系统，具有系统简单、便于调节、操作管理方便、节能等优点。在工程设计中，要根据实验室的温湿度精度要求合理选择系统，尽可能房间的负荷计算详细并选取匹配的恒温恒湿机组。
为了满足室内恒温恒湿精度的要求，恒温恒湿空调房间的换气次数大，根据经验，±2℃的恒温室，换气次数约10～15次/h；±1℃的恒温室，换气次数约15～20次/h；±0.5℃的恒温室，换气次数约>20次/h；±0.2℃的恒温室，换气次数约>30次/h；
气流组织设计也是影响恒温室精度的主要因素之一，在高精度的恒温恒湿室内设计气流组织应考虑一下原则：合理的气流组织流程，充分发挥送风气流的冷却或加热作用；建立一个稳定均匀的温度场，以保证在气流到达工作区时，其平均温度与工作区的温度差不超过允许的温度波动值；气流到达工作区时，其流动速度在0.25m/s左右。±2℃及±1℃高精度的恒温恒湿实验室，采用全孔板和局部孔板送风，下部均匀回风，效果较好。
在恒温恒湿实验室建造中，其保温密闭性也是非常关键的；保温密闭性良好的实验室具有节约能量、提高温湿度精度、降低运行费用等优点。
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