一、實(shí)驗(yàn)室功能間設(shè)置和工藝流向設(shè)計(jì)
功能間主要包括人員的更衣室、動(dòng)物飼養(yǎng)間、實(shí)驗(yàn)間、動(dòng)物檢驗(yàn)間、潔凈物品存儲(chǔ)間、清洗間、解剖間、飼料和墊料的存儲(chǔ)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(dòng)物的健康，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。其中，1 層主要功能房間包括小動(dòng)物 PEU、小動(dòng)物房、動(dòng)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(shí)驗(yàn)室及相關(guān)辦公區(qū)域等。
本項(xiàng)目充分考慮了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的工藝流向設(shè)計(jì)，將原內(nèi)部走廊改造為人流通道（潔凈走廊），原南側(cè)陽(yáng)臺(tái)打通后作為物流（動(dòng)物及污染走廊），整體功能間布局和流向不變。設(shè)計(jì)涵蓋了實(shí)驗(yàn)人員、飼養(yǎng)人員和檢驗(yàn)人員的進(jìn)出路線；動(dòng)物的進(jìn)出路線；解剖和廢棄尸體的流向；動(dòng)物用墊料和飼料的進(jìn)出流向；籠器具進(jìn)出流向；樣品進(jìn)出流向等。
二、實(shí)驗(yàn)室空調(diào)和凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
3.1 空調(diào)冷熱源和系統(tǒng)形式
本項(xiàng)目改造結(jié)合老建筑冷熱狀況，部分冷熱源可利用。考慮到實(shí)驗(yàn)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(shí)兼顧后期使用和運(yùn)行方案，采用以下幾種形式滿足冬季供暖、夏季供冷需求：無(wú)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(jī)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(jì)算方法與普通建筑一致，采用專業(yè)負(fù)荷計(jì)算軟件進(jìn)行冷熱負(fù)荷計(jì)算，進(jìn)而進(jìn)行設(shè)備選型。
3.2 凈化系統(tǒng)設(shè)計(jì)
根據(jù)空調(diào)區(qū)域劃分，本項(xiàng)目?jī)艋瘏^(qū)域共分為 3 個(gè)系統(tǒng)，設(shè)置 3 組風(fēng)機(jī)盤管機(jī)組和 3 組空調(diào)機(jī)組。空調(diào)機(jī)組直接設(shè)置在室外地面和相應(yīng)設(shè)備機(jī)房?jī)?nèi)。
新風(fēng)量選擇計(jì)算采用換氣次數(shù)法確定。本項(xiàng)目采用單向流氣流的凈化原理即稀釋原理，采用高效過(guò)濾器頂部送風(fēng)，側(cè)下部回風(fēng)，可實(shí)現(xiàn)不同的潔凈度等級(jí)。以本項(xiàng)目典型房間設(shè)計(jì)為例，按送風(fēng)量合計(jì)，可確定空調(diào)系統(tǒng)所需送風(fēng)量不小于 10230m3/h。
根據(jù)項(xiàng)目功能布局，以某層為例劃分空調(diào)區(qū)域凈化級(jí)別及壓力梯度，以便空調(diào)分區(qū)設(shè)置。凈化機(jī)組全壓計(jì)算與普通空調(diào)系統(tǒng)相比有以下特點(diǎn)：一是凈化機(jī)組內(nèi)部增加了 3 道過(guò)濾裝置，系統(tǒng)阻力比一般空調(diào)系統(tǒng)大很多，且隨著運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)阻力值還會(huì)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(guò)調(diào)節(jié)房間回風(fēng)量或排風(fēng)量來(lái)實(shí)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(huì)增加系統(tǒng)阻力，在凈化空調(diào)機(jī)組全壓計(jì)算或選擇時(shí)要充分考慮這兩個(gè)因素，避免風(fēng)壓選擇過(guò)小。二是機(jī)組功能段選配不同，為保障實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的環(huán)境，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房的空調(diào)系統(tǒng)采用初、中效 2 級(jí)過(guò)濾器，同時(shí)本項(xiàng)目送風(fēng)口均采用高效無(wú)隔板（液槽密封）保溫送風(fēng)口，滿足 3 級(jí)過(guò)濾要求。采用直膨式組合機(jī)組，設(shè)置直膨蒸發(fā)和冷凝再熱段，制冷的同時(shí)實(shí)現(xiàn)冷凝熱的回收，解決冷熱抵消帶來(lái)的高能耗問(wèn)題。三是為防止交叉污染，要控制整個(gè)動(dòng)物房?jī)?nèi)的氣流定向流動(dòng)，使整個(gè)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(jí)別的房間之間，潔凈度高的用房對(duì)潔凈度低的用房保持相對(duì)正壓。本項(xiàng)目潔凈相鄰房間之間的最小靜壓差為 10Pa。通過(guò)合理的管道風(fēng)口布局和電動(dòng)閥門的設(shè)置，達(dá)到了良好的氣流組織和控制。
三、實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)防爆系統(tǒng)設(shè)計(jì)
由于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的特殊性，通風(fēng)設(shè)計(jì)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(xiàng)目設(shè)計(jì)初期，通過(guò)與院方及實(shí)驗(yàn)工藝廠家的多輪交流和溝通，將本項(xiàng)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(jī)房等滿足普通建筑設(shè)計(jì)規(guī)范要求即可。
配合工藝要求局部排風(fēng)：動(dòng)物分裝間等通過(guò)設(shè)置專門的分裝設(shè)備和通風(fēng)柜，配合工藝設(shè)備進(jìn)行局部排風(fēng)并進(jìn)行排風(fēng)處理，確保排放濃度遠(yuǎn)離人員活動(dòng)區(qū)域，本項(xiàng)目排風(fēng)排至屋面 2m 以上。
動(dòng)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(dú)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(guò)管道統(tǒng)一排至排風(fēng)處理裝置（帶活性炭過(guò)濾網(wǎng)），再排至室外。此排風(fēng)系統(tǒng)需要通過(guò)電動(dòng)閥門連鎖新風(fēng)機(jī)組和排風(fēng)處理裝置，實(shí)現(xiàn)送排風(fēng)連鎖控制，保證氣流組織和壓差滿足設(shè)計(jì)要求。
防爆通風(fēng)及其他：根據(jù)實(shí)驗(yàn)室要求設(shè)置了危化品庫(kù)房，考慮防爆事故通風(fēng)。同時(shí)為配合實(shí)驗(yàn)樣本儲(chǔ)藏工作，設(shè)置了集中的冰庫(kù)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(shí)驗(yàn)室防排煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)
動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)因潔凈度要求，空間相對(duì)密閉，圍護(hù)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(shí)驗(yàn)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(shí)不能影響防倒灌設(shè)施發(fā)揮作用，同時(shí)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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