SPF級動物房實驗室設計

張書飛

（香港澳華醫院建筑設計咨詢有限公司，四川 成都 610000）

某高等研究院3號樓（基礎醫學研究所）位于浙江省杭州市，總建筑面積13000㎡，地上7層SPF級動物房實驗室位于7層。動物房實驗室及相關輔助用房潔凈空調的設計有其特殊性，本文就該工程的動物房實驗室及相關輔助用房進行介紹和分析。

1 通風及空調系統設計

1.1 SPF級動物房實驗室空調能源供給方式

冬夏季：渦輪式風冷熱泵機組 備用：一用一備

1.2 SPF級動物房實驗室空調系統說明

1）SPF動物房空調系統為不可回風的負壓凈化區域，采用全新風凈化空調系統，負擔室內冷熱負荷、濕負荷和新風負荷。

2）氣流組織方式：動物房送風口設置于吊頂下，均勻布置在各房間內，回風口設置于房間的下部，四角的位置，確保送排風的通風效果；舒適性空調的采用常規的上送上回的方式；

3）空氣熱濕處理過程（夏季）：室外新風經過熱回收段，通過表冷器冷卻處理至送風狀態點，然后電加熱器處理后送入室內；空氣熱濕處理過程（冬季）：冬季處理與夏季時類似，區別在于增加冬季的干蒸汽加濕處理。

4）空調送風機組和排風機整機互為備用，上下疊放。渦輪式風冷熱泵機組也平行布置，互為備用。空調送、回、排風主管道安裝微穿孔板消音器。新風管道入口、送風管道出口和排風管道安裝電動密閉閥和手動調節閥。

5）動物房配置活性炭過濾段吸附動物排除的氨氣和硫化氫等有害氣體，高空排放，按照要求設置防鼠蟲鐵絲網等相關要求。排風根據工藝及衛生環保等要求，來采取過濾或者特定的處理方式。由于運行能耗較大，SPF級動物房實驗室潔凈空調系統采用全新風凈化機組，排風次數較大，采用普通的熱回收系統，難免存在潔凈空氣與污濁氣體的交叉，本次設計在全新風凈化機組與排風凈化機組之間設置乙二醇熱回收系統。

1.3 SPF級動物房實驗室通風系統說明

1）房間送排風支管道手動調節閥，以利于初調節和風量控制。通風換氣次數按22次／h來進行設計，直流式全新風送入室內，新風量約為排風量的80%。對于動物用房排除的氣體應經凈化處理，排放濃度滿足排放標準要求后排放。由于整個運行過程中存在多種運行工況，例如正常運行工況、過渡季節運行工況、值班工況、隔離運行工況、自凈化運行工況、備用運行工況等，這就對設計提出了較高的需求，實際設計中需要對此有所考慮。

2）新風管和排風管上設置的電動風量調節閥門，采用直接數字控制系統（DDC系統），根據壓差信號來控制閥門的開啟度，保持房間設定的室內外壓差，當壓差制有變動時，通過控制系統進行預調節，滿足設置的室內外壓差要求。新風機組和排風機組均采用變頻風機，采用直接數字控制系統（DDC系統），當運行工況不同時，通過調節風機的頻率。

1.4 SPF級動物房實驗室機械防排煙系統說明

1）排煙系統統一接入位于建筑中部的靠北的一個共用排煙豎井，排煙風機設置在室外屋面，排煙風機風量按照整個排煙系統內最大防煙分區面積x120㎡／h選取。排煙口吊頂安裝，排煙風口均為遠控多葉常閉排煙風口，電信號開啟，280℃關閉，手動復位。風口與相應的排煙風機連鎖開啟。排煙風機前設置280℃防火閥，當煙溫超過280℃時，防火閥連鎖排煙風機關閉。常閉排煙口設手動和自動開啟設置。

2）走廊或房間由專用消防補風機機械補入新風。補風量大于相應防煙分區排煙量的50%。排煙風機與相應的消防補風機連鎖啟停。

3）排煙口設在頂棚上或靠近頂棚的墻面上，與附近安全出口最小水平距離≥1.5m。設在頂棚上的排煙口，距可燃構件或可燃物的距離不應小于1.0m。

1.5 自控要求

1）空調自動控制系統采用直接數字控制系統（DDC系統），由中央電腦等終端設備加上若干現場控制分站和傳感器、執行器等組成。控制系統的軟件功能應包括：最優化起停控制、PID控制、時間通道控制、設備臺數控制、動態圖形顯示、各控制點狀態顯示、報警及打印、能耗統計、各分站的聯絡及通訊等功能。空調主機設置能量計量裝置，其中包括耗電量分別計量（空調系統中冷熱源、輸配系統等用電量應能實現獨立分項計量），冷熱量計量，補水量計量。納入DDC系統的空調、通風設備不僅能在控制中心啟停，要求還能就地啟停并能切斷電源進行檢修。監測：所有空調送風設備運行狀態。根據工藝專業確定的溫度、濕度測點，并在監控室內集中顯示、報警。

2）空調供回水總管上設壓差旁路控制，通過壓差控制器恒定系統供回水壓差。根據室內總負荷變化，空調末端水系統作變流量運行和調節。風冷熱泵機組、冷熱水泵一一對應聯鎖運行，均一用一備，根據系統冷熱負荷變化，自動或手動控制風冷熱泵機組的投入運轉臺數（同時控制相應的冷熱循環水泵）。風冷熱泵機組開機順序：冷熱水電動閥門→循環水泵→風冷熱泵機組。停機順序則相反。循環水泵亦可單獨手動投入運轉。送風和排風系統的啟閉應連鎖，對于SPF級動物房實驗室，先開啟排風機組，再開啟全新風機組。停機順序則相反。

3）電加熱器：電加熱器無極調節，設置無風斷電、超溫斷電保護。

4）排煙風口均為遠控多葉排煙風口，平時常閉，火災時消防控制中心接受火災信號確認火災發生，啟動遠控多葉排煙風口及排煙風機，手動復位。

2 結語

在SPF級動物房實驗室設計中，針對動物用房通風空調的特殊性，全面的介紹了系統的設計內容。