實(shí)驗(yàn)動物房是指適宜于飼養(yǎng)、繁育實(shí)驗(yàn)動物的建筑物。這類建筑應(yīng)具有特定的環(huán)境要求和實(shí)驗(yàn)手段，以保證動物的品質(zhì)和實(shí)驗(yàn)研究的準(zhǔn)確可靠性。根據(jù)規(guī)范甲第3.1.1條，實(shí)驗(yàn)動物環(huán)境設(shè)施可分為普通環(huán)境設(shè)施、屏障環(huán)境設(shè)施和隔離環(huán)境設(shè)施。不同的環(huán)境設(shè)施相對應(yīng)的環(huán)境指標(biāo)各不相同。而為保證動物房環(huán)境要求，空調(diào)系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)尤為重要。
一、空調(diào)系統(tǒng)劃分
空調(diào)系統(tǒng)的劃分需根據(jù)動物飼養(yǎng)環(huán)境和具體的工藝布局來確定：(1)動物房普通環(huán)境和動物房屏障環(huán)境需分開；(2)不同的動物實(shí)驗(yàn)區(qū)域需分開；(3)使用同時(shí)率不同的區(qū)域需分開；(4)普通區(qū)域：實(shí)驗(yàn)室及辦公室采用分體空調(diào)或變制冷劑流量空調(diào)系統(tǒng)(VRF)系統(tǒng)，系統(tǒng)劃分按照房間的功能和使用的同時(shí)性設(shè)置。
二、實(shí)驗(yàn)動物房的壓差及壓差控制
根據(jù)規(guī)范第3.2.1條要求，屏障環(huán)境相鄰房間的最小靜壓差為10Pa。具體的壓差梯度控制為：清潔走廊>前室>飼養(yǎng)間>污染走廊，即清潔走廊壓力最高，污染走廊壓力最低，這樣的壓差可防止室外或鄰室的細(xì)菌經(jīng)過天花板、地板、墻、窗等縫隙侵入室內(nèi)，也可防止動物房的臭氣向外散出，以及控制臭氣的流向，防止交叉污染。
為實(shí)現(xiàn)小動物飼養(yǎng)潔凈區(qū)房間的壓差精確控制，在凈化房間的排風(fēng)管上設(shè)置變風(fēng)量閥(VAV)，該閥門根據(jù)房間的壓差信號，自動調(diào)節(jié)排風(fēng)量，以維持房間的壓差在設(shè)定值。
三、實(shí)驗(yàn)動物房的風(fēng)量確定及氣流組織
由于實(shí)驗(yàn)動物房對于氨、硫化氫等氣體濃度的要求(考慮到工作人員對這些氣體的敏感程度與動物不同)，且本工程動物房均使用開放式籠具，為快速排放氨、硫化氫等氣體，故空調(diào)系統(tǒng)需采用全新風(fēng)的方式。則動物房風(fēng)量計(jì)算主要是送風(fēng)量的計(jì)算。根據(jù)規(guī)范第3.2.1條要求，普通環(huán)境動物房換氣次數(shù)≥8次/h，屏障環(huán)境動物房換氣次數(shù)≥15次/h。為避免盲目的加大換氣次數(shù)來達(dá)到更好的潔凈效果，需綜合考慮維護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱量、設(shè)備發(fā)熱量及動物散熱量等各種因素來確定送風(fēng)量。排風(fēng)量根據(jù)房間壓差滲透量來確定。
實(shí)驗(yàn)動物房的氣流組織宜采用上送下排方式。為避免動物的吹風(fēng)感，籠具上方不宜布置送風(fēng)口，籠具周邊送風(fēng)口風(fēng)速需控制在0.15m/s左右。且動物飼養(yǎng)房間建議采用四角排風(fēng)方式(排風(fēng)口應(yīng)避開遮擋物，房間較長時(shí)中間部位宜增設(shè)排風(fēng)口)來及時(shí)有效的排除房間內(nèi)動物產(chǎn)生的氨、硫化氫等氣體。
四、實(shí)驗(yàn)動物房空調(diào)系統(tǒng)形式和末端設(shè)備選擇
由于動物房空調(diào)系統(tǒng)為全新風(fēng)形式，且動物房需24h不間斷運(yùn)行，則空調(diào)系統(tǒng)的能耗及運(yùn)行費(fèi)用會很大。另外本項(xiàng)目空調(diào)機(jī)房面積及高度均充足。經(jīng)設(shè)計(jì)方案階段與業(yè)主溝通討論后確定動物房空調(diào)系統(tǒng)采用排風(fēng)熱回收裝置。經(jīng)幾種熱回收裝置對比后決定采用三維熱管熱回收裝置。
采用三維熱管熱回收裝置能有效地防止了新風(fēng)與排風(fēng)的交叉污染，其節(jié)能效果是可觀的，尤其是冬季的熱回收較為明顯。根據(jù)規(guī)范第5.1.6條要求，動物房的送風(fēng)機(jī)和排風(fēng)機(jī)均設(shè)置備用風(fēng)機(jī)，以保障風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)能夠繼續(xù)正常運(yùn)行。另動物房廢氣需經(jīng)過活性炭過濾器過濾后再排至室外。
五、冷熱源系統(tǒng)選擇及節(jié)能措施
外管只有蒸汽，無冷熱水。另考慮到潔凈動物房區(qū)域的特殊性(夏季需要再熱及過度季節(jié)或冬季需要制冷)，工程動物房區(qū)域空調(diào)用7℃/12℃冷凍水系統(tǒng)選用若干臺風(fēng)冷熱泵機(jī)組，均為兩管制機(jī)組。夏季供水溫度為7℃，回水溫度為12℃，冬季供水溫度為45℃，回水溫度為40℃。另外選用2臺四管制風(fēng)冷熱泵機(jī)組，互為備用，夏季供水溫度為7℃，回水溫度為12℃，冬季供水溫度為45'C，回水溫度為40C，主要為夏季提供再熱熱源和冬季表冷冷源，保證一年四季都有冷熱水。并設(shè)置相對應(yīng)的冷凍水泵及熱水泵，定壓方式采用隔膜式定壓膨脹罐。設(shè)備均布置在屋面。四管制風(fēng)冷熱泵機(jī)組的選型根據(jù)夏季空調(diào)再熱量大小來確定。其能同時(shí)制備冷水和熱水的功能大大提高了系統(tǒng)的能效比。蒸汽僅作為冬季空調(diào)系統(tǒng)加濕用熱源。
六、總結(jié)
為保證動物的品質(zhì)和實(shí)驗(yàn)研究的準(zhǔn)確可靠性，動物房的空調(diào)設(shè)計(jì)尤其重要，尤其是如何能夠減少能耗及避免交叉污染方面。在設(shè)計(jì)之初，設(shè)計(jì)師需綜合考慮工藝布置、建筑空間等各方面條件，經(jīng)過方案對比合理的劃分空調(diào)系統(tǒng)及采用熱回收等節(jié)能措施。空調(diào)冷熱源也需根據(jù)實(shí)際情況合理選擇能效比高的設(shè)備，充分考慮節(jié)能措施。總之設(shè)計(jì)師應(yīng)結(jié)合動物房的特殊性設(shè)計(jì)出安全可靠又節(jié)能環(huán)保的空調(diào)系統(tǒng)。
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