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

15~20伐近毕2.幅2尺方案选择估本项捧目空调方罚案的选择滨，焦点主洽要集中米在投SP境F偶区的方案隐的选择上胀，然后才靠是愤SP暖F飞区和尽非洞SP买F敌区的空调愤冷热源的业有机结合准上。宽关吗于疮SP宅F躬区，虽然拦其温度、带相对湿度棵、空气洁凳净度的等筐级不是很换高，但由帅于涉及到夕压强梯度截、菌落数名、氨浓度垄等指标的傅动态组合民，因而空省调设计有根一定的难督度性。在蔬搜集资料扩准备方案名的过程中姑，曾考虑默过一巴种令“东Mult声iple锯Cage辱Link紫in警g住”堂的方案，誉可以理解东为披“至笼式组夸合饰”炼。透这种方式凡要求的实舍验动物笼在（四即怎“歼Cag给e乖”纯，目前均浙为国外进剂口）不是蜻开放式笼魂架，而是届自成一体彻的净化小槽室，品种殃多样，适核宜啮齿类冰实验动物盼的饲养姑（根Suit柱able当fora蠢ccom袜moda校ting欣eith蚂ermi葱ceor励rat谷s睬）。这种赠方式简单虑易行，操萍作管理均箩很方便，姜但是在本堵项目中不岗适用，因梯为本项目纷不仅仅是冰动物的饲吧养，还包死含有科研低实验，且物饲养环节缸和实验环故节从锈建筑需工艺的安侄排上具有家紧密的连券接性，对唇空调通风铃的设计也龙要求有与队人流、物租流相对应朵的动向气牲流组织。建比如纱，危重病俯人从无菌箱病房中出鲜来，却通河过空气中润病菌弥漫滨的走道来低到卫生环贩境极差的者手术室中盖动手术，扫如何能确摆保手术不锯会因为周葛围环境的闯影响而成蚂功呢？如般果为了保寇证周围环象境的效果轻好，就不快得不另设器计一套保流证周围环励境的净化虏空调系统毫，从经济旁性和合理宏性上讲，这这种方案术有欠妥之之处。经过梨比较，设激计考虑采肯用全空气逆净化空调勇系统，每但个楼层赤的谈SP诵F帝区设一个耻全空气净怎化空调系滋统震。传SP历F底区的伙建筑松和空调平罚面布置如袋图蓝3炊所示。宿睛户2.怪3晨空调方式早的选择雾两川SP忍F价区的房间钢按照净化泊要求，空勤调送风量抢必须满足丸够的换次遍气数，但毕同时象动扇物饲养室参等存在由姻于动物饲良养量、人窝员、督灯光索等的变化岂带来的负筋荷波动，旋因而送风号最好有可麦调性，且北调节的下链限应垒控制泡在净化要丹求的范围哥之内。各艺个房间的纸末端高效届过滤器送坛风口具有仓阻力大，桐且阻力随今时间的积糕累会逐步具增大的特菠点，因而劲要求系统趣的送风机业具有变频断调速的功匹能，同时蔑又要求房惜间的送风岛量不能因配为高效过亚滤器阻力鸦的增大而悼有所减少侧，要求采葱取一定的夏末端定风榨量调节措惩施，此定斗风量调节没的下限也将应决控制笨在净化要黑求的范围初之内。杰设计恶人认为，岩如果系统梅采取末端竖动态调节筑变风量的徒方式，则古要求使用灵大量的电瓶动调节阀交，而这样愁做，除了狮投资大外圈，还要求殊整个系统布对动态调渴节的协调吹性和精确麦度具有一秃定的承受全力，同时绢也要求自命动吼控制脸专业尽量嗓避免整个虏系统出现马此起彼伏改的大波动得现象。据银笔者所知侧，上海投攻入使用的稿此类项目虫目前还没养有，在建暑项目有一奏个。经过零考虑，设强计最后选阴择了机械博自力式末畜端定风量术调节的方干式，系统农的风机采秆用变频调亡速的手段点。气流组忘织上，根袄据动物饲倒养室的特尤点寇,迈空调送风咳考虑采用它顶板孔板传高效过滤再器送风和枕直接高效悦过滤器送释风两种方愉式相结熊合笛,产回风为室占内四角回罪风，以建悉立适宜的玉动物饲养国室室内气径流场。革糕腊2.群4浴空调送风济机组的选刘择伯本项绍目设计时屿，在功能困段的配置漆上有些地勇方与常规败产品不同甜，比如，替表冷段在们正压段，出可避免负斑压段时排摧水不畅而练产生细菌命的可能性逼；又如，翁中效段不配放在出风条段，而改另为盘管前坊，既减少秩了表冷器颂产生细菌躲的可能性幕，又提高织了表冷器叮的换热效吉果。但是火，本项目惜的空调送育风机组没愤有采用紫栏外灯消毒纤的方式。脱据笔者查福阅有关资涛料，紫外凉线会造成令涂料层变魂薄，而厚名度每减掩少轻10%英,踢发尘量会艰增询大乡10凤%当。对于加他湿段，从及洁净要求奋和减少温险度波动的售角度出发繁，首选蒸枕汽加湿方蛛式。由于愈没有蒸汽互源，设计泡选用了洁恼净性较好夜的电加湿材，但要求届电加湿器扔为不带存迅水罐型，苗以图减少带积水产生驻细菌的可疑能性。消停声段考虑晃到延长末倒端高效过疾滤器送风谱口使用寿哨命的因素颜，布置在基中效段前惭，见面图矩1家。漫疑代2.5S矿P造F胆区参数的斥控制哀及其他广很挨2.5.丘1树梯度压搏差睁/扒压力监测赶和螺控制书为保语证品SP叨F厉区内的洁蜻净度，设掩计着重注信意了各房物间之间的黑压强梯度左，原则上全是形成由脸洁净走类廊税-乐-谜动物饲养俘室狮-拨-嘱实验适室怜-各-悼污物走固廊改-棋-废外环境的块压力分区僻。为此设撇计了一定弟的压束差织/凝压力监测饮和针控制摧手段，如肿在洁净走爪廊等处设那压差或静赚压适传感器草;梯二更等处灿设压差就雕地指示堪器镰;眯高效过滤肾器处设压访差着传感器敌,复通过压差差变化来敢控制画空调送风缴机变频动纳作欲;梢调节污物究走廊的排诉风量大小阀；使用余楼压阀等。胆如前殿所全述次,修整个洁净沸区内建立跨起的压笛差束/细压力监测帅和冻控制撑措施体现算了设计人预关注洁净缴区内工作轿流程全过咽程有序梯胁度压差闲控制荣的设计思货想。饥慈摇2.5.伐2愧其他丝控制歉其他领控制量措施有温坟度喂控制编、湿度童控制皇、设备及岛配件的联民锁、设备芬间的转换盟、电加热桂器参控制雾、风量测营量等，见案图汽2爬。宴凶膝3近节能暗设计损时对所衫有酬SP陆F漫区的空调象通风系统第按照全部字全新风系进统、全部之循环风系艘统、全新渗风系统和击循环风系悬统相结合晶，以及考郑虑使用全型热交换器份或不考虑包使用全热气交换器的健情况作了败计算，经呢过比较，废发现不同巩情况下投租资和使用竭费用相差亮很大。通扰过设计与熔甲方的多份次协除商慧,赌由甲方重烛新制定了锣要求，在椅满足使用恢要求的前犁提下，采删取了全新选风系统和饱循环风系灭统相结合舱并且均使范用全热交匠换器的方狼案。经过酸测算，仅驻用电量就仅较全部全煤新风系统啦且使用全户热交换器述的方案下继降了扭约尿37烘%窗，由此带消来的设备士投资和运戒行费用的档大幅下降间也显而易疲见。本项词目的最终锯选择方案救在满足使舱用要求的芦前提下，拾体现了节杯能性。以碌下是一些传本项目采质用的尾节能逗手段：患伴（竭1丸）全新风马系统和循戴环风系统模的组合使尊用满足了黎不同等级冠区域的净盾化使用要变求；罪起（胃2倚）合理划柴分需羞要淡24h(雅SP熊F浊区惩)陷净化使用巡要求的特蛛殊区域、夫非够24h吃(哥非阵SP望F凳区叫)命净化使用主要求的区除域和非净旬化使用的茫一般区域揪；娇皂（话3保）对有净惕化使用要车求的区域盗合理划分从不同等级停；材底（模4阵）新风送达风与排风胳之间设高范效率全热咳交换器，羽进行能量肢回收；许态（董5对）使用变短频风机；纪程（徒6辣）根据洁挽净空调系锈统的特点云，合理选酿择空调风拐送风机的卷工作点；牺氏（倚7沟）空调送涛风机组内济的电加热恩器、动物克饲养室送底风末端电勇加热器的要联合使用菊及分级调护控；琴绳（园8坑）使用空堵气处理过挥程为等温特过程的电伤加湿器。翁冠袭4翠环保享采用恭的环保措线施如下：进浙（熟1膜）选址的模考虑：上镰海地区的应年主导风挠向勿为爬ES银E粮或咐S怜E蛋，季节性唱的主导风肾向为：冬损季尺N芝W莫，夏驰季士S露E典，本项目章的动物房拴在校区内泪的选址基亚本上处于弱年主导风挨向和季节茧性的主导磨风向的下柄风向；架吴（坑2顶）每层排崇风系统均后使用独立窑立管，各咬层互不串依通长,滋避免气流剧交叉感染且；嚼肯（止3驾）排风机惩布置在屋草顶上是考芝虑到了整培个排风管息道系统的防室内部分望将均处于由负压状态匆，从而避糖免了排风循室内泄露停产生污染饭的可能，劈从另一个剖角度保证筋了室内卫关生条件；困丈（劫4赞）活性碳活使用针对坑动物臭味枯气体的专信用型；撒叔（面5私）送风均香多级过滤灰，排风为选二级处理损后高空排烤放；移航（喊6宿）空调送窜风机组、外新风送风逗机、排风激机的功能芹段配置上普均考虑到旷了卫生要涂求；忠堆（绑7腿）各级过忙滤器均考触虑使用抗