一、實驗室功能間設(shè)置和工藝流向設(shè)計
功能間主要包括人員的更衣室、動物飼養(yǎng)間、實驗間、動物檢驗間、潔凈物品存儲間、清洗間、解剖間、飼料和墊料的存儲間等。各功能間應(yīng)嚴(yán)格區(qū)分清潔區(qū)域和污染區(qū)域，以保證人和動物的健康，確保實驗的準(zhǔn)確性。其中，1 層主要功能房間包括小動物 PEU、小動物房、動物飼養(yǎng)、解剖室等；2、3 層功能布局基本一致，包括流式細(xì)胞室、細(xì)胞培養(yǎng)室、顯微鏡室、實驗室及相關(guān)辦公區(qū)域等。
本項目充分考慮了動物實驗室的工藝流向設(shè)計，將原內(nèi)部走廊改造為人流通道（潔凈走廊），原南側(cè)陽臺打通后作為物流（動物及污染走廊），整體功能間布局和流向不變。設(shè)計涵蓋了實驗人員、飼養(yǎng)人員和檢驗人員的進出路線；動物的進出路線；解剖和廢棄尸體的流向；動物用墊料和飼料的進出流向；籠器具進出流向；樣品進出流向等。
二、實驗室空調(diào)和凈化系統(tǒng)設(shè)計
3.1 空調(diào)冷熱源和系統(tǒng)形式
本項目改造結(jié)合老建筑冷熱狀況，部分冷熱源可利用?？紤]到實驗需求和不同功能房間、分區(qū)有不同的凈化和壓力梯度要求，同時兼顧后期使用和運行方案，采用以下幾種形式滿足冬季供暖、夏季供冷需求：無凈化要求區(qū)域采用分體熱回收空調(diào)；冰箱存放區(qū)域采用單冷分體空調(diào)；辦公區(qū)域采用多聯(lián)機加新風(fēng)系統(tǒng)；有凈化和壓力要求區(qū)域采用風(fēng)冷直膨式組合空調(diào)系統(tǒng)。
凈化區(qū)域房間負(fù)荷計算方法與普通建筑一致，采用專業(yè)負(fù)荷計算軟件進行冷熱負(fù)荷計算，進而進行設(shè)備選型。
3.2 凈化系統(tǒng)設(shè)計
根據(jù)空調(diào)區(qū)域劃分，本項目凈化區(qū)域共分為 3 個系統(tǒng)，設(shè)置 3 組風(fēng)機盤管機組和 3 組空調(diào)機組。空調(diào)機組直接設(shè)置在室外地面和相應(yīng)設(shè)備機房內(nèi)。
新風(fēng)量選擇計算采用換氣次數(shù)法確定。本項目采用單向流氣流的凈化原理即稀釋原理，采用高效過濾器頂部送風(fēng)，側(cè)下部回風(fēng)，可實現(xiàn)不同的潔凈度等級。以本項目典型房間設(shè)計為例，按送風(fēng)量合計，可確定空調(diào)系統(tǒng)所需送風(fēng)量不小于 10230m3/h。
根據(jù)項目功能布局，以某層為例劃分空調(diào)區(qū)域凈化級別及壓力梯度，以便空調(diào)分區(qū)設(shè)置。凈化機組全壓計算與普通空調(diào)系統(tǒng)相比有以下特點：一是凈化機組內(nèi)部增加了 3 道過濾裝置，系統(tǒng)阻力比一般空調(diào)系統(tǒng)大很多，且隨著運行時間延長阻力值還會增加。為維持室內(nèi)壓力平衡，通常在室內(nèi)送風(fēng)量滿足要求的前提下，通過調(diào)節(jié)房間回風(fēng)量或排風(fēng)量來實現(xiàn)，因此在系統(tǒng)排風(fēng)管路上設(shè)置相應(yīng)的調(diào)節(jié)閥也會增加系統(tǒng)阻力，在凈化空調(diào)機組全壓計算或選擇時要充分考慮這兩個因素，避免風(fēng)壓選擇過小。二是機組功能段選配不同，為保障實驗動物的環(huán)境，實驗動物房的空調(diào)系統(tǒng)采用初、中效 2 級過濾器，同時本項目送風(fēng)口均采用高效無隔板（液槽密封）保溫送風(fēng)口，滿足 3 級過濾要求。采用直膨式組合機組，設(shè)置直膨蒸發(fā)和冷凝再熱段，制冷的同時實現(xiàn)冷凝熱的回收，解決冷熱抵消帶來的高能耗問題。三是為防止交叉污染，要控制整個動物房內(nèi)的氣流定向流動，使整個房間內(nèi)環(huán)境始終處于受控狀態(tài)，氣流要從潔凈度高的區(qū)域流向潔凈度低的區(qū)域，且相互連通不同潔凈度級別的房間之間，潔凈度高的用房對潔凈度低的用房保持相對正壓。本項目潔凈相鄰房間之間的最小靜壓差為 10Pa。通過合理的管道風(fēng)口布局和電動閥門的設(shè)置，達到了良好的氣流組織和控制。
三、實驗室通風(fēng)防爆系統(tǒng)設(shè)計
由于動物實驗室的特殊性，通風(fēng)設(shè)計除滿足基本要求外，還需緊密配合工藝要求，合理布置特殊排風(fēng)的區(qū)域和設(shè)備。在項目設(shè)計初期，通過與院方及實驗工藝廠家的多輪交流和溝通，將本項目的通風(fēng)劃分為以下幾類：
常規(guī)通風(fēng)換氣：更衣室、網(wǎng)絡(luò)機房等滿足普通建筑設(shè)計規(guī)范要求即可。
配合工藝要求局部排風(fēng)：動物分裝間等通過設(shè)置專門的分裝設(shè)備和通風(fēng)柜，配合工藝設(shè)備進行局部排風(fēng)并進行排風(fēng)處理，確保排放濃度遠(yuǎn)離人員活動區(qū)域，本項目排風(fēng)排至屋面 2m 以上。
動物飼養(yǎng)區(qū)域排風(fēng)：該區(qū)域存在交叉污染的可能性，空調(diào)系統(tǒng)采用全新風(fēng)直流系統(tǒng)，因此需設(shè)置獨立的排風(fēng)系統(tǒng)以維持和平衡室內(nèi)的壓力梯度要求。此區(qū)域排風(fēng)口采用房間內(nèi)下排風(fēng)，通過管道統(tǒng)一排至排風(fēng)處理裝置（帶活性炭過濾網(wǎng)），再排至室外。此排風(fēng)系統(tǒng)需要通過電動閥門連鎖新風(fēng)機組和排風(fēng)處理裝置，實現(xiàn)送排風(fēng)連鎖控制，保證氣流組織和壓差滿足設(shè)計要求。
防爆通風(fēng)及其他：根據(jù)實驗室要求設(shè)置了危化品庫房，考慮防爆事故通風(fēng)。同時為配合實驗樣本儲藏工作，設(shè)置了集中的冰庫區(qū)域，該區(qū)域內(nèi)設(shè)備散熱量較大，為此設(shè)置專門的降溫通風(fēng)措施。
四、實驗室防排煙系統(tǒng)設(shè)計
動物實驗室內(nèi)因潔凈度要求，空間相對密閉，圍護結(jié)構(gòu)氣密性好。一旦發(fā)生火災(zāi)，溫度急劇上升，容易引起大面積起火燃燒，產(chǎn)生大量煙氣。因此實驗室內(nèi)消防設(shè)施的設(shè)置尤為重要，除嚴(yán)格按照消防規(guī)范設(shè)置防排煙設(shè)施外，該區(qū)域內(nèi)的排煙口安裝時不能影響防倒灌設(shè)施發(fā)揮作用，同時排煙口應(yīng)安裝板式排煙口，不應(yīng)漏風(fēng)，以保證潔凈度要求。
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