一、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室氣流組織形式
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室空調(diào)及通風(fēng)系統(tǒng)除了需要滿足生物安全要求,并兼顧實(shí)驗(yàn)動(dòng)物以及人員的舒適、清潔、溫度、濕度等舒適性要求,還需要關(guān)注氣流組織的方向,籠架及實(shí)驗(yàn)家具的布局等因素,減少溫濕度的波動(dòng),風(fēng)以及空氣傳播疾病對(duì)研究的影響。 根據(jù)規(guī)范要求,正壓屏障環(huán)境的單走廊設(shè)施應(yīng)保證動(dòng)物生產(chǎn)區(qū)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)區(qū)壓力最高。 正壓屏障環(huán)境的雙走廊或多走廊設(shè)施應(yīng)保證潔凈走廊的壓力高于動(dòng)物生產(chǎn)區(qū)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)區(qū);動(dòng)物生產(chǎn)區(qū)、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)區(qū)的壓力高于污物走廊。 因此,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)需要控制實(shí)驗(yàn)區(qū)相對(duì)相鄰相通房間或相對(duì)大氣的壓差,通過(guò)空氣平衡/壓力關(guān)系,實(shí)現(xiàn)與相鄰房間的正確隔離。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室房間壓力控制策略一般采用差值風(fēng)量法來(lái)控制房間的壓差穩(wěn)定。 通過(guò)管道上的定變風(fēng)量閥的風(fēng)量值,按照房間壓力要求,調(diào)節(jié)送排風(fēng)風(fēng)量,設(shè)置一個(gè)差值風(fēng)量,差值風(fēng)量就會(huì)確保房間內(nèi)實(shí)現(xiàn)恒定的壓力值。 當(dāng)系統(tǒng)中過(guò)濾器堵塞,或者是排風(fēng)壓力的波動(dòng),排風(fēng)量數(shù)值變化,還可以通過(guò)房間內(nèi)的壓力傳感器與房間設(shè)定壓力進(jìn)行比較,校核送排風(fēng)風(fēng)量,確保房間壓力穩(wěn)定。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室氣流組織一般采用上送下排的方式, 送風(fēng)口設(shè)在實(shí)驗(yàn)室上方均勻布置,排風(fēng)口設(shè)在實(shí)驗(yàn)室下方,室內(nèi)氣流從上至下流動(dòng),保證動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定。
普通實(shí)驗(yàn)室氣流組織采用上送上排的方式, 送風(fēng)口設(shè)在實(shí)驗(yàn)室污染較輕的區(qū)域上, 排風(fēng)口設(shè)在實(shí)驗(yàn)室污染較為嚴(yán)重的區(qū)域上, 室內(nèi)氣流自污染較輕的區(qū)域流向污染較為嚴(yán)重的區(qū)域。 維持環(huán)廊向核心實(shí)驗(yàn)室的空氣流動(dòng),全樓維持從大氣環(huán)境向樓內(nèi)的定向空氣流動(dòng)。 使得送、排風(fēng)口盡量遠(yuǎn)離,避免氣流短路,增加新風(fēng)的利用效率。
在局部通風(fēng)籠架內(nèi)飼養(yǎng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室間:上送下側(cè)排。排風(fēng)夾墻。
散養(yǎng)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室間:上送下側(cè)排,局部 2~3 次上排。排風(fēng)夾墻。
水生動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室:上送上回。
手術(shù)室:上送下側(cè)回,局部上排?;仫L(fēng)夾墻。
核磁共振房間:上送上回。風(fēng)口位置遠(yuǎn)離設(shè)備。
屏障級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室:上送下側(cè)排。排風(fēng)夾墻。
豬舍:上送下側(cè)排。排風(fēng)夾墻。
二、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)系統(tǒng)需考慮實(shí)驗(yàn)室全面排風(fēng)及房間內(nèi)工藝設(shè)備的局部排風(fēng), 新風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)全室排風(fēng)及局部排風(fēng)的運(yùn)行控制邏輯合理適量地補(bǔ)充房間新風(fēng)。實(shí)驗(yàn)室及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室存在大量廢氣, 在將實(shí)驗(yàn)室廢氣排至室外前,均需經(jīng)過(guò)合理有效的廢氣處理。 在廢氣品質(zhì)達(dá)到要求后,方可排至室外。 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室需要考慮除臭措施;實(shí)驗(yàn)室需根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及實(shí)驗(yàn)排放的廢氣種類考慮相應(yīng)的處理措施。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)機(jī)組、排風(fēng)機(jī)組均帶備用風(fēng)機(jī)。 送、排風(fēng)機(jī)采用電氣硬件連鎖,送風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后延時(shí)開(kāi)啟排風(fēng)機(jī)。
在動(dòng)物設(shè)施及實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目中, 除了全室排風(fēng)與空調(diào)系統(tǒng)一對(duì)一設(shè)置外,還有大量的局部排風(fēng)設(shè)備。 這些設(shè)備的排風(fēng)需要與工藝充分溝通,確定排風(fēng)形式。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中可以確定需要局部排風(fēng)的設(shè)備以及設(shè)備的同時(shí)使用系數(shù)。
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室:機(jī)械排風(fēng),全排。
洗消區(qū):機(jī)械排風(fēng),全排,換氣次數(shù)按12~15
手術(shù)室:機(jī)械排風(fēng),換氣次數(shù)按新風(fēng)量 70%
檢測(cè)室:機(jī)械排風(fēng),全排,換氣次數(shù)按4~6
普通生物實(shí)驗(yàn)室:機(jī)械排風(fēng),全排,換氣次數(shù)按4
解剖間:機(jī)械排風(fēng),全排,換氣次數(shù)按12
三、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室節(jié)能設(shè)計(jì)
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室存在動(dòng)物糞便、含有大量微生物、容易滋生細(xì)菌等特點(diǎn),依靠大量的新風(fēng)、排風(fēng)將廢氣排走,以保證 SPF 屏障動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室環(huán)境的潔凈要求。 根據(jù)使用功能及工藝要求此區(qū)域設(shè)置全新風(fēng)直流式凈化空調(diào)系統(tǒng),新風(fēng)負(fù)荷占比較大,約占空調(diào)總負(fù)荷的 80%~90%以上,能耗很大,因此,考慮首先通過(guò)排風(fēng)熱回收降低空調(diào)系統(tǒng)的總能耗。
空調(diào)系統(tǒng)熱回收方式很多,包括轉(zhuǎn)輪式熱回收、板式和板翼式熱回收、熱管式熱回收、液體循環(huán)式熱回收、溶液吸收式熱回收等, 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室由于排風(fēng)中含有微生物且多數(shù)為全新風(fēng)直流系統(tǒng),排風(fēng)不得與新風(fēng)接觸,因此,只適合排風(fēng)無(wú)泄漏形式的熱回收裝置, 即熱管式熱回收和液體循環(huán)式熱回收(乙二醇)。
熱管式熱回收, 熱管是在封閉的容器中充入液態(tài)環(huán)保制冷工質(zhì),靠工質(zhì)的相變傳遞熱量的裝置,這種方式進(jìn)行冷熱量回收時(shí)相當(dāng)于 2 臺(tái)機(jī)組并排布置,占用機(jī)房面積較大。 由于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室新風(fēng)機(jī)組段位較多且機(jī)組很大,長(zhǎng)約 8~10 m,受機(jī)房面積影響,此方案一般不適用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室。
液體循環(huán)式熱回收,常規(guī)乙二醇熱回收,新排風(fēng)無(wú)接觸,占地面積小, 布置靈活, 是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室較為合適的熱回收技術(shù),屬于傳統(tǒng)的顯熱回收措施。 以某動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目為例,回收效率可達(dá) 60%, 綜合統(tǒng)計(jì)該直流全新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置乙二醇熱回收裝置全年 8 760 h 運(yùn)行,回收期約為 1.6 年。利用排風(fēng)熱回收系統(tǒng)解決動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室能耗過(guò)高的問(wèn)題,大大降低能耗、減少運(yùn)行費(fèi)用。
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