浅谈生物洁净实验室空调系统的设计

生物净化实验室是以防止微生物污染为主要目的的实验室，在工业洁净室内发展起来。该生物清洁实验室在保证试验片不受其他杂菌污染的同时，还要求防止研究的材料泄漏到外部，危害他人的健康和环境污染。

1 实验室布置

本院生物清洁实验室用于生物人工肝的研究，确保实验室空气的清洁度等是该实验室最重要的环境条件之一。生物洁净实验室设置实验室1 (动物解剖时取肝)、实验室2 (用于人工肝实验)和相应的辅助用房间。实验者一、二、再淋浴后进入实验室，从缓冲经一、再离开实验室的物品通过传递窗出入。人员分流、污染分流的合理配置，避免了交叉感染，从客观条件提高了实验数据的精度。在实验室1、实验室2的中心部设置有百级送风天花，在实验室2根据需要设置有两个百级层流工作台送风罩。洁净空调单元放在隔壁的房间里。

2 实验室的空调设计

人工肝实验属于生物技术开发实验，其传染性和危害性不高，但从实验结果来看，要求实验工作区清洁度高。我院生物洁净实验室是根据100级工作区和10000级周边区域的要求设计的。

2 1 空调系统的设计

为了在实验室工作区达到100级净化效果，设计中考虑集中送风，处理后的净化空气通过100级送风顶棚均匀高效地送至工作区。实验室配备了净化空调装置。由于不涉及化学溶剂和传染性物质的操作，空调系统采用循环空气加新鲜空气的方式。实验室2还配备了可独立开启和关闭的200级层流罩，既满足了实验需要，又大大节约了运行成本。

为了降低室内工作环境中的噪音，100级层流罩由独立的外部循环风扇控制，在供气管上安装消声器。百级层流罩上设有导流板，保证送风流动曲线的层流效果。

实验室空调系统最初采用中、高效的三级过滤系统(在其中的机组内设置二级过滤网，空调系统的送风末端采用过滤效率达到99%的亚高效率过滤器)， 作为保证室内周边的万级洁净度的要求，百级层流复盖循环系统采用中、高效二级过滤(送风末端采用了过滤效率999998%的高效过滤器)，其原始的风源采用了室内的净化空气，因此实际上经过五级过滤

由于100级层流罩的循环风机系统仅设有空气净化处理过滤器，不处理冷热负荷，为了承受循环风机运行过程中设备等的散热，保证层流罩下工作区域的外部正压差， 每个层流罩设置有连接到实验室净化空调单元的空气供应管道的空气管道，并且在系统上设置止回阀以防止空气流回流。整个实验室布局所需的压力梯度从内向外逐渐减小。对于相同等级的房间，根据从内到外的原则，需要0帕或更大的压差。对于具有一个等级差异的房间(例如实验室中的一对缓冲液)，需要5 Pa或更大的压差，并且根据规范，清洁区域和非清洁区域之间的压差需要达到10 Pa或更大。实验室1是动物解剖肝脏的场所，在其工作时间内必须对实验室2和缓冲区域设置负压状态，设置独立的强排气系统，独立排出室外，需要采取逆流防止措施。因不存在传染性问题, 排风不做特殊处理。

2 2 空调自控控制系统的设计

空调机组自动控制系统采用先进可靠的可编程控制器、温湿度传感器、比例积分控制阀、加湿器等设备实验室，精确控制温湿度，节约系统能耗。通过实验室设置的多功能综合控制面板，工作人员可以设定所需的温度，控制系统通过调节电动比例积分控制阀的开度来控制空调制冷制热水管上的水流，并与气管上的电动再热器配合，达到温度控制的目的。

此外，实验室设置的多功能综合控制面板还可以实现开关机控制、值班控制、温湿度显示、机组运行/值班和故障显示、高效过滤网堵塞声光报警等功能。通过安装在机房内的空调机组智能控制柜，除了实验室多功能控制面板的功能外，还可以实现机组滤网的闭锁监控、排气扇的运行和故障监控、系统风压监控等功能。

2 3 空调节能降噪方面的设计

为节约能源，对于本工程的特点，所有空调机组和循环风机都采用先进的变频器控制风机。从各级过滤网的开始使用到更换,风机马达的工作功率相应地从小到大逐渐增加。相比采用定风量阀的方式, 风机马达工作功率始终处于固定的最大功率, 使用变频器控制, 可以节省空调机组运行电量。空气循环机组采用变频器可以实现变频软起动, 运行平稳,避免过大的启动电流对电网的冲击, 还可以实现无级调节。

3 实验室的检测

医院洁净单位的验收不能用空气洁净度水平或细菌浓度等单一指标代替综合性能评价，因为它不能反映可投入使用洁净室的整体性能。综合性能评价的测试必须由卫生部门授权的专业工程质量检验机构或取得国家实验室认可的资质条件的第三方完成。