上海某大学实验动物中心楼空调通风系统设计

上海XX大学实验动物中心楼空调通风系统设计1引言实验动物中心楼为一幢四层楼房.建筑高度为21.3m,总建筑面积为4100m2。建筑规模属同类建筑中大型实验动物房。动物中心楼一层为大型动物饲养区，设有检疫、手术、教学实验、动物接受、质监、大小鼠观察等室，第二层为大型动物实验区和SPF级动物饲养及实验区，第三、四层为SPF级动物饲养及实验区。本项目的通风和空调设计既要考虑到动物实验对教学和科研工作(如新药的药理药性反应)的准确性、可比性、研发性的影响，同时又受到一定的工艺性的要求限制和约束，因而具有重要性和较大难度性兼备的特点。2空调通风系统设计2.1设计标准经过对该项目的工艺要求的分析，将本项目设计范围划分为两个区域，非SPF区和SPF区。非SPF区设计以常规设计为主，部份区域参照了医疗建筑规范的要求。SPF区是项目的核心区域，设计时严格循新出台的国标《实验动物环境及设施》GB/T14925-2001来执行。本文主要谈SPF区的空调通风设计。（SPF：SpecificPathgenFree--原意为无特定病原体，笔者认为可引伸为高度洁净和极低的病菌抵抗能力）。SPF区的室内设计参数：温度，℃23±3℃相对湿度，%40~70%气流速度，

m/s≤0.2压强梯度，

Pa20~50空气洁净度，级

10,000

(相当于新洁净规范中的8级左右)菌落数，个/皿≤3氨浓度，mg/m3

≤14噪声标准，dB(A)≤60工作照度，Lx150~300动物照度，Lx

15~202.2方案选择挪本项目空瘦调方案的选择默，焦点主要集勾中罪在栋SP俭F幻区的方案的选绩择上，然后才斑是印SP稀F谈区和往非敏SP躲F雨区的空调冷热疼源的有机结合箩上。箩撞关蛙于真SP倦F如区，虽然其温珠度、相对湿度珍、空气洁净度脸的等级不是很姑高，但由于涉议及到压强梯度禾、菌落数、氨弹浓度等指标的肚动态组合，因灾而空调设计有勾一定的难度性勒。在搜集资料陶准备方案的过附程中，曾考虑侧过一汉种天“助Multip败leCage掩Linkin饮g瞎”泉的方案，可以阻理解滑为伶“创笼式组徒合培”升。潮这种方式要求窃的实验动物笼踪（险即落“墙Cag纺e担”博，目前均为国抛外进口）不是齿开放式笼架，拣而是自成一体南的净化小室，滋品种多样，适贡宜啮齿类实验云动物的饲养丢（饿Suitab峰lefora管ccommo词dating暮either枣miceor恒rat旬s凝）。这种方式冒简单易行，操惜作管理均很方介便，但是在本异项目中不适用择，因为本项目垮不仅仅是动物龙的饲养，还包欲含有科研实验朽，且饲养环节妥和实验环节从甜建筑就工艺的安排上漫具有紧密的连辨接性，对空调车通风的设计也抽要求有与人流乒、物流相对应晚的动向气流组孝织。镇比如，危此重病人从无菌侮病房中出来，朝却通过空气中裙病菌弥漫的走饱道来到卫生环赖境极差的手术款室中动手术，识如何能确保手素术不会因为周务围环境的影响流而成功呢？如逮果为了保证周熔围环境的效果雾好，就不得不礼另设计一套保滑证周围环境的书净化空调系统济，从经济性和膀合理性上讲，喜这种方案有欠通妥之处。经过怎比较，设计考坐虑采用全空气罩净化空调系统星，每个楼层济的形SP识F类区设一个全空搞气净化空调系剥统仍。俘SP枝F誓区的安建筑廉和空调平面布砖置如懒图旱3估所示。组滨针2.视3犁空调方式的选揪择挺播除SP系F云区的房间按照每净化要求，空惑调送风量必须蔽满足够的换次车气数，但同时叠象动物饲养室唐等存在由于动桑物饲养量、人腐员、毯灯光纠等的变化带来抄的负荷波动，蠢因而送风最好敏有可调性，且非调节的下限应揭控制包在净化要求的留范围之内。各尘个房间的末端奔高效过滤器送浇风口具有阻力劳大，且阻力随快时间的积累会盐逐步增大的特服点，因而要求渔系统的送风机盲具有变频调速仅的功能，同时由又要求房间的队送风量不能因闸为高效过滤器拼阻力的增大而纺有所减少，要缸求采取一定的狂末端定风量调纯节措施，此定环风量调节的下兽限也应彩控制友在净化要求的芳范围之内。君设计人认坚为，如果系统犹采取末端动态滴调节变风量的马方式，则要求逮使用大量的电葛动调节阀，而伶这样做，除了粥投资大外，还岔要求整个系统腥对动态调节的蹄协调性和精确传度具有一定的别承受力，同时尚也要求自动所控制字专业尽量避免异整个系统出现赏此起彼伏的大秃波动现象。据驰笔者所知，上切海投入使用的棕此类项目目前昨还没有，在建移项目有一个。选经过考虑，设炎计最后选择了沾机械自力式末芒端定风量调节破的方式，系统取的风机采用变匆频调速的手段矩。气流组织上架，根据动物饲靠养室的特祖点站,斥空调送风考虑傻采用顶板孔板签高效过滤器送滔风和直接高效屑过滤器送风两艘种方式相结登合拦,五回风为室内四绘角回风，以建犯立适宜的动物宗饲养室室内气售流场。殊摄倚2.药4惑空调送风机组临的选择染本项目设虑计时，在功能今段的配置上有彼些地方与常规脱产品不同，比穴如，表冷段在怠正压段，可避男免负压段时排邻水不畅而产生节细菌的可能性破；又如，中效氏段不放在出风及段，而改为盘中管前，既减少抬了表冷器产生请细菌的可能性百，又提高了表喷冷器的换热效蔑果。但是，本寿项目的空调送升风机组没有采容用紫外灯消毒失的方式。据笔柔者查阅有关资奇料，紫外线会硬造成涂料层变枕薄，而厚度每莲减构少省10%商,鹿发尘量会增扁大欢10葬%盼。对于加湿段烧，从洁净要求脏和减少温度波碰动的角度出发淡，首选蒸汽加办湿方式。由于麦没有蒸汽源，亮设计选用了洁刻净性较好的电跃加湿，但要求论电加湿器为不佣带存水罐型，誉以图减少积水菜产生细菌的可他能性。消声段畜考虑到延长末殃端高效过滤器敲送风口使用寿幻命的因素，布魂置在中效段前纹，见甘图梢1川。奶谜负2.5SP猛F异区参数的疮控制烘及其他港摆合2.5.摇1纹梯度压岁差嫂/冒压力监测和泰控制口为保加证似SP葬F够区内的洁净度艇，设计着重注疲意了各房间之锯间的压强梯度怜，原则上是形苗成由洁净走仙廊扇-醒-刊动物饲养勾室无-枯-掌实验故室予-稠-浸污物走卵廊睁-旦-怪外环境的压力婶分区。为此设赴计了一定的压戏差津/省压力监测和赤控制碧手段，如在洁稿净走廊等处设未压差或静压偶传感器基;备二更等处设压芒差就地指示牲器狱;摩高效过滤器处以设压差极传感器开,代通过压差变化妈来被控制当空调送风机变段频动论作清;光调节污物走廊霞的排风量大小俩；使用余压阀可等。牛如前所带述电,浅整个洁净区内稻建立起的压担差久/硬压力监测和缠控制匙措施体现了设启计人关注洁净润区内工作流程狂全过程有序梯魄度压差占控制洲的设计思想。赢亏被2.5.袜2熔其他茅控制帝其他前控制藏措施有温度顷控制烟、湿度伤控制恢、设备及配件陆的联锁、设备控间的转换、电演加热器赌控制抽、风量测量等巩，见邪图耳2里。3节能荐设计时对谜所岔有周SP领F刚区的空调通风蛛系统按照全部阅全新风系统、移全部循环风系手统、全新风系厚统和循环风系穷统相结合，以迁及考虑使用全透热交换器或不疤考虑使用全热边交换器的情况超作了计算，经旺过比较，发现翅不同情况下投赌资和使用费用疏相差很大。通抹过设计与甲方熔的多次协夸商筑,狱由甲方重新制残定了要求，在鹿满足使用要求屠的前提下，采遗取了全新风系葵统和循环风系跃统相结合并且主均使用全热交劈换器的方案。溪经过测算，仅赠用电量就较全浇部全新风系统在且使用全热交喘换器的方案下渴降了垦约与37按%信，由此带来的窝设备投资和运京行费用的大幅棵下降也显而易宇见。本项目的喝最终选择方案亿在满足使用要使求的前提下，搁体现了流节能州性。以下是一乔些本项目采用非的猎节能喘手段：犹船（打1针）全新风系统损和循环风系统镰的组合使用满撤足了不同等级兄区域的净化使污用要求；碎屈（惑2青）合理划分需歉要辽24h(SP兄F淋区园)毯净化使用要求筋的特殊区域、沙非药24h衬(购非按SP呆F淡区伐)再净化使用要求泰的区域和非净野化使用的一般真区域；那岩（部3偿）对有净化使家用要求的区域碌合理划分不同充等级；桥哑（隆4崇）新风送风与辞排风之间设高触效率全热交换胡器，进行能量禁回收；专床（缝5火）使用变频风峡机；卸听（匙6言）根据洁净空使调系统的特点伪，合理选择空尾调风送风机的填工作点；太俘（伴7受）空调送风机富组内的电加热伍器、动物饲养钞室送风末端电泊加热器的联合臣使用及分级调贞控；豪享（于8盈）使用空气处肌理过程为等温叼过程的电加湿哨器。4环保钢采用的环犯保措施如下：搏设（妖1支）选址的考虑藏：上海地区的拖年主导风向们为酸ES娃E剂或哪S抱E您，季节性的主啦导风向为：冬奶季赛N挡W沟，夏晨季锦S门E育，本项目的动胆物房在校区内泊的选址基本上键处于年主导风颂向和季节性的泉主导风向的下邻风向；三吵（饺2繁）每层排风系澡统均使用独立贡立管，各层互刘不串挠通喜,层避免气流交叉社感染；袄染（截3绢）排风机布置慌在屋顶上是考残虑到了整个排嘴风管道系统的宰室内部分将均核处于负压状态扰，从而避免了骄排风室内泄露侵产生污染的可装能，从另一个婚角度保证了室糖内卫生条件；环兰（塘4旁）活性碳使用决针对动物臭味刘气体的专用型振；鸽身（嫂5端）送风均多级框过滤，排风为偿二级处理后高诱空排放；配斥（量6诚）空调送风机哪组、新风送风东机、排风机的驰功能段配置上偿均考虑到了卫压生要求；朋坟（旅7政）各级过滤器搂均