1 項目概況
本項目醫院動物實驗室位于山東省，原為普通辦公樓改造為動物實驗室。建筑地上 4 層（局部 5 層），總建筑面積 4406.84m2 ，建筑高度 14.15m，為多層公共建筑。本次改造為動物實驗室 1 - 3 層區域，涉及改造面積 950m2 ，實驗室生物安全等級開展室為 BSL - 2 級，動物房為 ABSL - 2a 級，均無環境危害性。
2 實驗室功能間設置和工藝流向設計
功能間主要包括：人員的更衣室、動物飼養間、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，各功能間需嚴格區分清潔區域和污染區域，以保證人和動物的健康，確保實驗的準確性。其中 1 層主要功能房間包括小動物 PEUPF、小動物房、動物飼養、檢疫室等；2、3 層主要功能包括流式細胞室、細胞培養室、顯微鏡室、實驗室及相關辦公區域等。
本項目將原室內走廊改造為人流通道（凈走廊），原南側陽臺打通后作為物流（動物及污染走廊），充分考慮了動物實驗室的工藝流向設計，包括實驗人員、飼養人員和檢驗人員的進人和退出路線；動物的進人和退出路線；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。各種流向合理分流，避免交叉污染。
3 實驗室空調和凈化系統設計
3.1 實驗室空調冷熱源和系統形式
本項目改造結合老樓冷熱狀況，部分冷熱源可利用。結合實驗參數及不同功能房間和分區有不同的凈化和壓力梯度要求，同時考慮到后期使用和運行方案，本項目采用以下幾種形式滿足冬季供暖，夏季供冷需求。具體為無凈化要求區域采用分體熱回收空調，冰箱存放區域采用單冷分體空調，辦公區域采用多聯機加新風系統，有凈化和壓力要求區域采用風冷螺桿式組合空調系統。
凈化區域房間負荷計算方法與普通建筑一致，采用鴻業負荷計算軟件進行逐時冷熱負荷計算，進行設備選型。
3.2 實驗室凈化空調設計
根據空調區域劃分，本項目凈化空調共分為 3 個系統，設置 3 組風柜式組合空調機組，空調機組直接設置在室外地面和相應設備機房內。
新風量選擇計算采用換氣次數法確定，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，側下部回風，可實現不同的潔凈度等級。本項目典型房間設計參數如圖 4 所示。按圖 4 送風量合計，可確定空調系統所需送風量不小于 10230m3/h。
以 1 層為例，劃分空調區域凈化級別及壓力梯度，以便空調分區設置。
機組全壓計算與普通空調系統相比有以下特點：凈化機組內部增加了 3 道過濾裝置，系統阻力比一般空調系統大很多，隨著運行時間延長阻力值還會增加。為了維持室內壓力平衡，通常是在室內送風量滿足要求的前提下，通過調節房間回風量或排風量來滿足。因此，在系統通風管路上設置相應的調節閥，也會增加系統阻力。在凈化空調機組全壓計算或選擇時要充分考慮這 2 個因素，避免風壓選擇過小。
為了保障實驗動物的環境，實驗動物房的空調系統采用初、中效 2 級過濾器，同時本項目送風口均采用高效（無隔板、液槽密封）保溫送風口，滿足 3 級過濾。采用直膨式組合機組，設置直膨蒸發和冷凝再熱段，制冷的同時實現冷凝熱的回收，解決冷熱抵消帶來的高能耗問題。
為了防止交叉污染，要控制整個動物房內的氣流定向流動，使整個房間內環境始終處于受控狀態，氣流要從潔凈度高的區域流向潔凈度低的區域，在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。本項目潔凈區相鄰房間之間的最小靜壓差為 20Pa。本項目管道風口合理布局并設置電動閥門，達到了良好的氣流組織和控制。
4 實驗室通風防爆系統設計
由于動物實驗室的特殊性，通風設計除滿足基本要求外，還需緊密配合工藝要求，梳理需要特殊排風的區域和設備。在項目設計初期，通過與院方及實驗工藝廠家的多輪交流和溝通，將本項目的通風劃分為以下幾類：
常規通風換氣：更衣室、網絡機房等滿足普通建筑設計規范要求即可。
配合工藝要求局部排風：動物分裝間等通過設置專門的分裝臺和通風柜，配合工藝設備進行局部排風并進行排風處理，確保排放濃度遠離人員活動區域，本項目排至屋面 2m 以上。
動物飼養區域排風：動物飼養區域存在交叉污染的可能性，空調系統采用新風直流式系統，因此需設置獨立的排風系統以維持和平衡室內的壓力梯度要求。此區域排風口采用房間內下排風，通過管道統一排至排風處理裝置（帶活性炭過濾網），再排至室外。此排風系統需要通過電動閥門聯鎖新風機組和排風處理裝置，實現送排風連鎖控制，保證氣流組織和壓差滿足設計要求。
防爆通風及其他：本實驗室根據要求設置了危化品庫房，需考慮防爆事故通風。同時為配合實驗樣本儲藏工作，設置了集中的冰柜區域，該區域內設備散熱量較大，為此設置專門的降溫通風措施。
5 實驗室防排煙系統設計
動物實驗室內因潔凈度要求，空間相對密閉，圍護結構氣密性好。一旦發生火災，溫度急劇上升，引起大面積起火燃燒，產生大量煙氣。因此實驗室內消防設施的設置尤為重要。除嚴格按照消防規范設置防排煙設施外，該區域內的排煙口安裝時不能影響防倒灌設施發揮作用，同時排煙口應安裝板式排煙口，不應漏風，保證潔凈度要求。
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