实验动物设施净化空调机组互为备用的设计及应用_实验动物环境及设施

　　 [摘要] 在生物科学研究中,实验动物的饲养环境对科研项目的最终结果愈来愈重要。过去十几年,在我国相续建立了许多符合国家相关标准的动物实验设施,选择切合实际的净化空调机组的备用方式(机组或风机备用),在实验动物设施的建设中变得十分重要;净化空调机组备用方式的设计方案,直接影响该项目的整体投资和日后的运行费用,现以解放军军医进修学院(中国人民解放军总医院)实验动物房为例进行介绍。
　　[关键词] 实验动物中心 洁净空调 设计 应用
　　
　　解放军军医进修学院实验动物中心建于1991年6月,中国建筑技术集团有限公司2004年2月中标该项目的改造工程,该项目于2005年3月全部完工交付使用。工程改造建筑面积2400平方米,其中北楼一、二层,建筑面积1500平方米,南楼二层、三层建筑面积600平方米,东楼二、三层建筑面积300平方米。该动物实验中心分4个净化空调系统:即北一层、北二层、南二东二层、南三东三层净化空调系统。冷水机组分二个系统:北一北二系统、南二南三东二东三系统,两套冷水机组系统互为备用,并且能够在过渡季节提供冷暖,建筑物的冬季采暖由学院锅炉房集中供给。
　　北一层是SPF啮齿类动物实验观察室,为全新风净化空调系统,洁净级别万级,净化空调机组的风量为18000m�3/h,机组风压1000Pa;北二层是动物实验室,洁净级别万级,回风设在动物室侧墙的下部;净化空调机组的风量为10000m�3/h,机组风压950Pa;根据国家标准规范要求,结合空调机房土建实际情况,通过详细设计计算、方案比较、系统布置,最终采用北楼K-2净化空调机组和K-1净化空调机组互为备用的设计方案(风机变频控制),新风系统共用(详见图1);由于空调机房面积太小,故将K-1、K-2净化机组做成双层,考虑到两台机组互为备用,新风共用的具体情况,在紧急情况下K-2可以为K-1机组提供室内所需要的最小新风量且基本满足室内温湿度的控制要求。
　　南二、东二层和南三、东三层的建筑布局和功能要求完全相同,建筑面积各为450平方米,分别采用一套全新风净化空调系统,建筑物的净化级别均为万级;空调机组风量20000m�3/h,风压1060Pa;考虑到机房的具体情况,在净化空调机组上方并联一套备用优质风机,在特殊情况下启动,以满足功能房间的最小新风量要求;备用风机的风量为5000m�3/h,风压为1000Pa;备用系统的工艺流程为:室外新风――新风过滤网――初效过滤器――表冷(加热)器――加湿段――均流段――电加热段――高效风机――中效过滤段――洁净区,以实现净化区内需要的最小新风量和维持房间所需的最低压差要求(详见图2)。
　　北一层北二层净化空调系统共用一套风冷热泵型冷水机组,冷水机组置于北楼机房屋顶,冬季热源由学院锅炉房集中供给(详见图3)。
　　南二、东二层和南三、东三层的SPF级动物实验室,净化空调系统的冷源均选用风冷热泵型冷水机组,安装在南楼屋顶,冷冻水通过冷冻水泵送给东南楼的净化空调在机组,东南楼空调机组的冬季热源,由学院锅炉房集中供给(详见图3)。
　　考虑到整个实验动物中心运行的可靠性,并兼顾过渡季节冷热源充分利用,特将东南楼的冷冻水供水系统与北楼的冷冻水供水系统相连接,实现过渡季节北楼和东南楼系统中冷水机组的经济运行;紧急状态下两套冷冻水系统还可互为备用,节约了初投资成本(详见图3)。
　　为了提高洁净空调系统的可靠性,同时实现动物实验中心的节能运行,每个净化空调系统均采用DDC控制,并纳入BAS自动化控制系统中;中央控制室集中对每个系统每个房间实现温湿度、压力的集中控制和调节。该系统2005年3月正式投入运行。
　　经过5年多的稳定运行,学院很满意。在技术上,由于采用了合理的设计方案,再加上高质量的洁净空调机组和现代化的自动控制手段,所有动物实验室均达到国家规定的洁净要求;在经济上,采用空调热泵冷水机组的互为备用、空调净化机组的互为备用以及东南楼净化机组本身风机的互为备用的方式,既降低了投资成本,又达到了预期的目的。在低碳节能的今天,笔者认为,该项目中设计方案对建类似工程项目,具有很大的参考价值和借鉴意义。
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