【摘 要】本文介紹了生物安全實(shí)驗室的空調設計的過(guò)程，通過(guò)對生物安全實(shí)驗室的空調設計、末端產(chǎn)品的選型、配置，著(zhù)重分析了潔凈室的空調設計要求。 
　　【關(guān)鍵詞】生物安全實(shí)驗室；潔凈空調；設計方案 

　　現代化科學(xué)實(shí)驗活動(dòng)要求環(huán)境微型化、精密化、高純度、高質(zhì)量和高可靠性，由此帶來(lái)空調潔凈技術(shù)也隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而健康、高速地發(fā)展。要創(chuàng )造一個(gè)良好的潔凈、安全空間，一套安全可靠高效實(shí)用的空氣潔凈系統是其他相輔相成系統的核心部分，而空氣處理機組是完成過(guò)濾、熱交換、濕交換、送風(fēng)等功能的重要部件；本文從空調設計的角度分析潔凈室對空氣質(zhì)量的需求。 
　　三級對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險性，主要通過(guò)氣溶膠使人傳染上嚴重的甚至是致命疾病，或對動(dòng)植物和環(huán)境具有高度危害的致病因子。通常有預防治療措施。四級對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險性，通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，或未知的、危險的致病因子。沒(méi)有預防治療措施。 
　　生物安全實(shí)驗室一般實(shí)施兩級隔離。一級隔離通過(guò)生物安全柜、負壓隔離器、正壓防護服、手套、眼罩等實(shí)現；二級隔離通過(guò)實(shí)驗室的建筑、空調凈化和電氣控制系統來(lái)實(shí)現。 
　　防護實(shí)驗室――三級生物安全水平 
　　該級別適用于臨床、診斷、教學(xué)、科研、或生產(chǎn)藥物設施，這類(lèi)實(shí)驗室專(zhuān)門(mén)處理本地或外來(lái)的病原體且這些病原體可能會(huì )借由吸入而導致嚴重的或潛在的致命疾病。這些病原體包括各種細菌，寄生蟲(chóng)和病毒可能導致人類(lèi)嚴重的致命性疾病，但目前已經(jīng)有治療法包含 炭疽桿菌、 結核桿菌、 利什曼原蟲(chóng)、 鸚鵡熱衣原體， 西尼羅河病毒， 委內瑞拉馬腦炎病毒， 東部馬腦炎病毒， SARS冠狀病毒、 傷寒桿菌、 貝納氏立克次體、 裂谷熱病毒、 立克次氏體 與 黃熱病毒. 
　　最高防護實(shí)驗室―― 四級生物安全研究水平 
　　當一個(gè)病原體被懷疑或可能有抗藥性時(shí)都必須在BSL-4實(shí)驗室進(jìn)行處理，直到有足夠的數據得到確認必須在此規格實(shí)驗室持續工作，或移交至一個(gè)較低水平的實(shí)驗室。 實(shí)驗室工作人員必須對于他們在處理極其危險的傳染性有具體和深入的培訓并且理解的標準和特殊的措施、抑制配備與設計特色。他們將會(huì )受到受過(guò)訓練與實(shí)地處理這些病原體的合格科學(xué)家的監督且實(shí)驗室的出入受到實(shí)驗室主管的嚴格控制。該工廠(chǎng)是在一個(gè)單獨的建筑物或在控制區域內的建筑物，且與該區域內其他建筑物完全隔離。 
　　按照北方某地新風(fēng)工況計算：夏季28.4℃/25℃；冬季：-14℃/58%；蒸汽壓力0.2MPa，水溫7/12℃，冬季加熱水溫60/50℃ 
　　1、風(fēng)量的確定 
　　生物安全實(shí)驗室送、排風(fēng)系統最大風(fēng)量的確定，應考慮適當的安全通風(fēng)柜同時(shí)運行系數。生物安全實(shí)驗室送排風(fēng)系統風(fēng)量既要滿(mǎn)足實(shí)驗室最大運行風(fēng)量要求，也不要盲目擴大風(fēng)量，甚至去通風(fēng)柜同時(shí)運行系數為1，造成空調通風(fēng)系統及相關(guān)冷熱源設備選型過(guò)大，增加初投資；國外資料顯示，實(shí)驗室通風(fēng)柜每天有人員操作時(shí)間平均少于1小時(shí)，本設計房間面積：200m2，層高按照4m考慮，總體積800m3；換氣次數按照15次/小時(shí)計算設計送風(fēng)風(fēng)量為：12000m3/h，對于室內潔凈度要求比較高的生物安全實(shí)驗室送風(fēng)機也可采用電機外置的結構，減少皮帶傳動(dòng)帶來(lái)的二次污染。實(shí)驗室送排風(fēng)系統建議采用變頻調節控制，保持排風(fēng)系統干管最遠點(diǎn)靜壓恒定。使排風(fēng)機風(fēng)量與系統排風(fēng)量相一致。減少排風(fēng)機耗電量，維持排風(fēng)系統風(fēng)管壓力恒定，提高排風(fēng)管風(fēng)量控制閥精度。同時(shí)，由于實(shí)驗室與由室內向外方向上相鄰相通房間的壓差為-10（Pa）采用壓差式電動(dòng)風(fēng)門(mén)調節閥可靠的控制室內的壓差，實(shí)驗室送風(fēng)系統空調機組送風(fēng)機也應與實(shí)驗室排風(fēng)系統互相連鎖，這種控制方法靈敏度高、可靠性強，主要用于控制回風(fēng)閥和排風(fēng)閥。 
　　2、冷量、再熱量的確定 
　　夏季新風(fēng)條件28.4℃/25℃，經(jīng)過(guò)表冷盤(pán)管降溫除濕以后設計出口工況為14℃/90%，計算制冷量為：160KW。夏季室內工況25℃/60%考慮5度送風(fēng)溫差，再熱量24KW。 
　　3、加熱量的確定 
　　冬季新風(fēng)條件-14℃/58%室內工況18℃/30%，按照30度送風(fēng)計算加熱能力178KW 
　　4、加濕量的確定 
　　冬季室外新風(fēng)-14℃/58%，絕對含濕量0.65g，室內工況18℃/30%，絕對含濕量3.9g 
　　加濕量=1.2*（3.9-0.65）*12000/1000 =46.8kg/h 
　　5、過(guò)濾級別的確定 
　　國際上通用的標準是美國衛生基金會(huì )（NSF）制訂的，WS233規定P3實(shí)驗室凈化級別為7-8級，送排風(fēng)都必須經(jīng)過(guò)HEPA過(guò)濾器處理，且HEPA必須安裝在實(shí)驗室的維護結構上，一面污染風(fēng)管，在美國HIH/CDC的標準中，P3實(shí)驗室排風(fēng)只要遠離有人區，而進(jìn)風(fēng)口可以不需要高效過(guò)濾或其他處理，除非有特殊病原操作，或所處場(chǎng)所等較為特殊，實(shí)驗室也沒(méi)有潔凈度的要求，因此除非實(shí)驗對象很容易受到外來(lái)污染的影響，此時(shí)送風(fēng)系統應設HEPA，否則亞高效過(guò)濾器就可以滿(mǎn)足使用要求?？諝鈨艋到y應設置初效、中效、高效三級空氣過(guò)濾，第一級別是初效過(guò)濾器，對于帶回風(fēng)的空調系統，初效過(guò)濾器宜設置在新風(fēng)口或緊靠新風(fēng)口處。全新風(fēng)系統的初效過(guò)濾器可設置在空調箱內，第二級是中效過(guò)濾器，宜設置在空氣處理機的正壓段。第三級是高效過(guò)濾器，應設置在系統的末端或緊靠末端，不得設在空調箱內。對于全新風(fēng)系統，宜在表冷器前設置一道保護用的中效過(guò)濾器。 
　　考慮房間溫度、濕度、潔凈度均有要求功能組合設計如下： 
　　1-排風(fēng)段，2-高效過(guò)濾段，3-排風(fēng)機段，4-排風(fēng)段，5-新風(fēng)段，6-初效過(guò)濾段，7-效過(guò)濾段，8-表冷、加熱共用盤(pán)管段，9-蒸汽再熱盤(pán)管段，10-干蒸汽加濕段，11-擋水板段，12-送風(fēng)機段，13-均流段，14-消音段，15-亞高效過(guò)濾段，16-送風(fēng)段 
　　此方案未考慮生物安全柜通風(fēng)系統，建議安全柜送風(fēng)口加裝高效過(guò)濾 
　　結論：生物安全實(shí)驗室的空調系統肩負著(zhù)保障室內外環(huán)境不受污染的重任，因此必須對空調系統進(jìn)行周密設計，才能保證試驗和生產(chǎn)的順利進(jìn)行。