淺談生物潔凈實驗室空調系統(tǒng)的設計

生物凈化實驗室是以防止微生物污染為主要目的的實驗室，在工業(yè)潔凈室內發(fā)展起來。該生物清潔實驗室在保證試驗片不受其他雜菌污染的同時，還要求防止研究的材料泄漏到外部，危害他人的健康和環(huán)境污染。

1 實驗室布置

本院生物清潔實驗室用于生物人工肝的研究，確保實驗室空氣的清潔度等是該實驗室最重要的環(huán)境條件之一。生物潔凈實驗室設置實驗室1 (動物解剖時取肝)、實驗室2 (用于人工肝實驗)和相應的輔助用房間。實驗者一、二、再淋浴后進入實驗室，從緩沖經(jīng)一、再離開實驗室的物品通過傳遞窗出入。人員分流、污染分流的合理配置，避免了交叉感染，從客觀條件提高了實驗數(shù)據(jù)的精度。在實驗室1、實驗室2的中心部設置有百級送風天花，在實驗室2根據(jù)需要設置有兩個百級層流工作臺送風罩。潔凈空調單元放在隔壁的房間里。

2 實驗室的空調設計

人工肝實驗屬于生物技術開發(fā)實驗，其傳染性和危害性不高，但從實驗結果來看，要求實驗工作區(qū)清潔度高。我院生物潔凈實驗室是根據(jù)100級工作區(qū)和10000級周邊區(qū)域的要求設計的。

2 1 空調系統(tǒng)的設計

為了在實驗室工作區(qū)達到100級凈化效果，設計中考慮集中送風，處理后的凈化空氣通過100級送風頂棚均勻高效地送至工作區(qū)。實驗室配備了凈化空調裝置。由于不涉及化學溶劑和傳染性物質的操作，空調系統(tǒng)采用循環(huán)空氣加新鮮空氣的方式。實驗室2還配備了可獨立開啟和關閉的200級層流罩，既滿足了實驗需要，又大大節(jié)約了運行成本。

為了降低室內工作環(huán)境中的噪音，100級層流罩由獨立的外部循環(huán)風扇控制，在供氣管上安裝消聲器。百級層流罩上設有導流板，保證送風流動曲線的層流效果。

實驗室空調系統(tǒng)最初采用中、高效的三級過濾系統(tǒng)(在其中的機組內設置二級過濾網(wǎng)，空調系統(tǒng)的送風末端采用過濾效率達到99%的亞高效率過濾器)， 作為保證室內周邊的萬級潔凈度的要求，百級層流復蓋循環(huán)系統(tǒng)采用中、高效二級過濾(送風末端采用了過濾效率999998%的高效過濾器)，其原始的風源采用了室內的凈化空氣，因此實際上經(jīng)過五級過濾

由于100級層流罩的循環(huán)風機系統(tǒng)僅設有空氣凈化處理過濾器，不處理冷熱負荷，為了承受循環(huán)風機運行過程中設備等的散熱，保證層流罩下工作區(qū)域的外部正壓差， 每個層流罩設置有連接到實驗室凈化空調單元的空氣供應管道的空氣管道，并且在系統(tǒng)上設置止回閥以防止空氣流回流。整個實驗室布局所需的壓力梯度從內向外逐漸減小。對于相同等級的房間，根據(jù)從內到外的原則，需要0帕或更大的壓差。對于具有一個等級差異的房間(例如實驗室中的一對緩沖液)，需要5 Pa或更大的壓差，并且根據(jù)規(guī)范，清潔區(qū)域和非清潔區(qū)域之間的壓差需要達到10 Pa或更大。實驗室1是動物解剖肝臟的場所，在其工作時間內必須對實驗室2和緩沖區(qū)域設置負壓狀態(tài)，設置獨立的強排氣系統(tǒng)，獨立排出室外，需要采取逆流防止措施。因不存在傳染性問題, 排風不做特殊處理。

2 2 空調自控控制系統(tǒng)的設計

空調機組自動控制系統(tǒng)采用先進可靠的可編程控制器、溫濕度傳感器、比例積分控制閥、加濕器等設備實驗室，精確控制溫濕度，節(jié)約系統(tǒng)能耗。通過實驗室設置的多功能綜合控制面板，工作人員可以設定所需的溫度，控制系統(tǒng)通過調節(jié)電動比例積分控制閥的開度來控制空調制冷制熱水管上的水流，并與氣管上的電動再熱器配合，達到溫度控制的目的。

此外，實驗室設置的多功能綜合控制面板還可以實現(xiàn)開關機控制、值班控制、溫濕度顯示、機組運行/值班和故障顯示、高效過濾網(wǎng)堵塞聲光報警等功能。通過安裝在機房內的空調機組智能控制柜，除了實驗室多功能控制面板的功能外，還可以實現(xiàn)機組濾網(wǎng)的閉鎖監(jiān)控、排氣扇的運行和故障監(jiān)控、系統(tǒng)風壓監(jiān)控等功能。

2 3 空調節(jié)能降噪方面的設計

為節(jié)約能源，對于本工程的特點，所有空調機組和循環(huán)風機都采用先進的變頻器控制風機。從各級過濾網(wǎng)的開始使用到更換,風機馬達的工作功率相應地從小到大逐漸增加。相比采用定風量閥的方式, 風機馬達工作功率始終處于固定的最大功率, 使用變頻器控制, 可以節(jié)省空調機組運行電量?？諝庋h(huán)機組采用變頻器可以實現(xiàn)變頻軟起動, 運行平穩(wěn),避免過大的啟動電流對電網(wǎng)的沖擊, 還可以實現(xiàn)無級調節(jié)。

3 實驗室的檢測

醫(yī)院潔凈單位的驗收不能用空氣潔凈度水平或細菌濃度等單一指標代替綜合性能評價，因為它不能反映可投入使用潔凈室的整體性能。綜合性能評價的測試必須由衛(wèi)生部門授權的專業(yè)工程質量檢驗機構或取得國家實驗室認可的資質條件的第三方完成。