生物洁净实验室空调系统的设计

V ol.24 N o.3M ay 2008

科技通报

BU L L ET IN OF SCIEN CE AN D T ECH NO L OG Y

第24卷第3期2008年5月

生物洁净实验室空调系统的设计

罗耀东

(浙江大学医学院附属第一医院,杭州310003)

收稿日期:2007-10-18

作者简介:罗耀东(1962-),男,杭州人,工程师,主要从事自动控制系统的设计、安装和维护工作。

摘要:为提高医院治疗各种疑难杂症的水平,需开展与医疗相关的各种实验;而为确保实验的准确

性,实验的各种环境标准也要严格要求。生物实验室洁净度、温湿度等要求以及平面合理布置对实验能否顺利进行,数据是否准确起到至关重要的作用。关键词:生物实验室;洁净度;自控系统;节能中图分类号:R13612

文献标识码:A

文章编号:1001-7119(2008)03-0340-04

Design of the Biological Pure Laboratory Air -conditioning System

L UO Yaodong

(T he F ir st Aff iliated H ospital,Colleg e o f M edicine,Zhejiang U niversity,Hangzhou 310003,China)

Abstract:In order t o enhance the level t hat the hospital cur es v ario us pro blem,must carr y out and medical co rr ela -tion var io us relat ed experiment.A nd in o rder to g uar antee the ex per imental accur acy ,var ious enviro nment standard of experiment also needs to r equest strict ly.T he biolog ical labo rator y pur ity ,request as well as the plane r easo nable arrang ement and so o n whether w arm does humidity to test smoothly car ries o n,w hether the data accur ately does play the ver y im po rtant ro le.

Key words:bio lo gical labor ator y;pur ity;automatic contr ol sy stem;energ y conservation

所谓生物洁净实验室是以防止微生物污染为主要目的实验室,它是在工业洁净室的基础上发展起来的。20世纪70年代开始,美国等国家大规模把工业洁净技术引入以防止空气作为媒介的生物污染的领域,从而诞生了现代意义的生物洁净实验室。这种生物洁净实验室,一方面确保试件不受其他杂菌污染以保证实验精度,另一方面又要求防止所研究的材料外泄,危

害其他人员的健康及环境污染[1]。

1 实验室布置

我院生物洁净实验室用于生物人工肝的研究工作,确保实验室空气的洁净度等是该实验室最重要的环境条件之一。

生物洁净实验室设实验室1(用于动物解剖

第3期罗耀东.生物洁净实验室空调系统的设计341

取肝)、实验室2(用于人工肝实验)及其相应的辅助用房。实验人员通过一更、二更经风淋后进入实验室,由缓冲经一更离开实验室;物品则通过传递窗进出。人物分流、洁污分流的合理布局,避免了交叉感染,从客观条件上提高了实验数据的精确性。实验室1、实验室2中心区域设置百级送风天花,实验室2根据需要另设两个百级层流工作台送风罩。净化空调机组放置于旁边的房间里。

2实验室的空调设计

人工肝实验属生物技术开发类的实验,其传染性及危害性等级不高,但从实验结果的角度考虑,其对实验工作区域的洁净度级别则要求很高。我院生物洁净实验室是按工作区百级,周边区万级的要求设计。

211空调系统的设计

为使实验室的工作区域达到百级净化效果,设计上考虑采用集中送风的形式,通过平布高效的百级送风天花将处理过的净化空气均匀地送至工作区域。实验室设置一台净化空调机组,由于未涉及化学溶媒及感染性材料的操作,其空调系统采用循环风加新风的方式。实验室2内还设置了两处独立启停的百级层流罩,在满足实验需要的同时也大大节省了运行的成本。为减少室内工作环境的噪声,百级层流罩均采用独立的外部循环风机控制,并在其送风管上装消声器。百级层流罩上均设有导流板,以确保其送风气流曲线的层流效果。

实验室空调系统采用初、中、高效三级过滤系统(其中机组内设置二级过滤网,空调系统送风末端是采用过滤效率达99%的亚高效过滤器),以保证其室内周边万级洁净度的要求;百级层流罩循环系统则采用中、高效二级过滤(送风末端采用过滤效率达991998%的高效过滤器),因其原始风源采用的是室内的净化空气,其实际上是经过了五级过滤,其净化达到国家标准[2]。

由于百级层流罩的循环风机系统只设置过滤器做空气净化处理而不处理冷、热负荷,因而为承担循环风机运行过程中的设备等散热及保证层流罩下工作区域对外的正压差,各层流罩均设一路风管接自实验室净化空调机组的送风管,并在系统上设有止回阀以防止气流倒灌。

整个实验室布局的要求的压力梯度是由内向外依次递减的,对于相同级别的房间根据由内向外的原则需要有大于等于0Pa的压力差,而相差一个级别的房间(如实验室1对缓冲)则需要有大于等于5Pa的压力差,洁净区对非洁净区的压力差按规范需达到10Pa以上。实验室1是动物解剖取肝的场所,其工作时间内相对于实验室2及缓冲区域均应成负压状态,需设置独立的强排风系统,独立排至室外,并有防倒灌措施。因不存在传染性问题,排风不做特殊处理。

根据人工肝生物洁净实验室内工作人员的活动特点(着装多寡没有限定,工作强度不定),温度设计在21~27e范围,相对湿度设计在40%~60%范围比较适宜。

实验室的新风量是按总风量的30%设计的,大于按人员(60m3/h.人)及正压漏风设计的新风量。空调机组在运行20min后环境的洁净度可达到设计的要求。

212空调自控控制系统的设计

空调机组自控系统采用先进可靠的可编程控制器、温湿度传感器、比例积分调节阀及加湿器等设备实验室的温湿度进行精确控制,以节省系统能耗。通过设置在实验室内的多功能综合控制面板,工作人员可设定所需温度,由控制系统通过调节电动比例积分调节阀的开度,控制空调制冷、供暖水管上的水流量并配以风管上的电再热器达到控温的目的。

此外,通过设置在实验室内的多功能综合控制面板,还可以实现机组的开关机控制、值机控制、温湿度显示、机组运行/值班及故障显示、高效过滤网堵塞声光报警等功能。通过设置在机房内的空调机组智能控制柜,除了可以实现实验室内多功能控制面板上的功能之外,还可以实现机组过滤网堵塞监控、排风机运行及故障监控、系统风压监控等功能。