一、實驗動物設施通風空調的主要能耗

實驗動物設施的通風空調系統能耗為一般設施的5~10倍。其主要原因在于：①設施需要長時間不間斷的全新風運行，而且換氣次數較高，送、排風設備的負荷很大；②設施內空氣的溫度、濕度和潔凈度要求標準高，特別是室內外溫差大的時候，空調負荷很大；③為控制空氣中微生物對所飼養動物的侵害，設施的送風系統中必須依據不同要求安裝初效、中效和高效過濾器，送風阻力增大，耗能也增加。另外，在北方地區，冬、春季節多有風沙揚塵，初效過濾器前必須有預過濾器作保護，勢必也增加了系統的阻力；④大多數實驗動物設施圍護結構的隔熱性能并不好，使實驗動物設施的圍護結構熱負荷比一般建筑相對要高；⑤實驗動物為皮毛動物，自身掉毛產塵，往往掉落的毛堵塞在排風風口上，增加了排風系統的阻力。

二、實驗動物設施通風空調節能的主要措施

實驗動物設施的通風空調系統，特別是采用中央通風空調系統的，其設計方案的優劣直接影響到設施的使用性能。可以說通風空調系統的設計對設施的節能降耗起著重要的作用。

（1）合理計算負荷，精心設計通風空調系統

實驗動物設施是為動物提供生活的場所，為了維持動物生存需要和防止感染，最佳的對策就是給予充足的凈化新風和排風。一般的通風空調設計均采用設施內最大負荷和最多的動物存欄數來估算，但實際動態運行時，卻要根據設施內的實際負荷情況來給予適當的凈化新風和排風，因而造成大多數情況下通風空調設備都在高耗能狀態下運轉。風機軸功率與風量的3次方成正比，如果把風量從20%降到2%，則節省風機軸功率62.8%。為此，可采取變風量送、排風技術，使通風系統能夠隨著室內動物飼養密度的變化適當改變送、排風量，以減少通風負荷。如果在設施內安裝氨濃度監測裝置，隨時監控室內空氣品質，可以更有效地調節送、排風量。此外，目前國內通風空調系統的漏風量在1%~20%之間，而國外標準達到1%以下，盡力減少通風空調系統的漏風量也可降低不必要的能耗。

（2）采用低阻過濾器節約能量

采用低阻力的過濾器在具有通風空調凈化系統(HVAC系統)控制的潔凈環境中可以節省不少能量。因為裝置過濾網將產生風管系統的壓損，因此.選用過濾網時應采用低壓損型產品，另外由于過濾網經久使用后會產生集塵效應，雖然捕捉效率仍佳，但相對也造成壓損增加，因此定時更換過濾網也是降低壓損的方式。在很多情況下，可以采用低阻過濾器或者低阻亞高效過濾器的，就不用阻力高出3~4倍的高效過濾器，可以減少送風動力能耗。

（3）有效利用潔凈氣流

實驗動物屏障設施中的清潔走廊、內準備間等高靜壓區域，其內部的潔凈氣流在作業環境中要與其他飼養和實驗室予以區分，在嚴格的日常管理中，這些地方應該是相對潔凈度控制最有保證的區域，不一定完全采用全送全排的方式。可以通過回風予以利用，合理減少新風補給量，控制減少排氣量，除了可降低排氣風機運轉電力外，而且可降低外氣所引入的通風空調負荷。

（4）提高系統控制水平

對潔凈間而言，通風空調系統實現自動化監控，可以在滿足系統安全運行及保證系統的各種技術指標的同時，最大限度地實現節能控制，符合日益突出的節能和環保需要。有關資料表明，采用通風空調自控系統后，可節約通風空調系統設備年度運行費用的10%，而通風空調自控產品的投資占整個實驗動物設施總投資的0.5%左右，收回投資時間很短。同時，由于實現設備的自動控制和管理水平，可以降低設備損壞等突發事故的發生幾率，使系統保持更安全、更可靠地運行，從而帶來潛在效益

（5）減少冷、熱負荷

1.冷、熱源變量調節：空調的冷、熱量往往都是按最大負荷設計的，而實際運行中大多數是在部分負荷下運行，如果空調的冷、熱源變量調節功能不到位，則空調的能耗就很大。

2.降低室內高度：一般嚙齒類小型實驗動物潔凈室高度不高于2.4m，中型或大型個體的實驗動物，其房間高度建議在2.6m為宜，以減少潔凈空氣單位流量。

3.加強圍護絕熱：選擇較好的隔熱材料，加厚保溫層。

4.設置小單元獨立通風空調系統：將實驗動物房分成若干區域，相應地設立若干小單元獨立通風空調系統，使用時根據動物飼養種類和數量的增減，有選擇地啟用房間和相應的通風空調系統，避免通風空調系統放空運行。

（6）推薦使用分區通風空調方式

在以實驗為主或日常飼養數量變化較大的設施，不宜采用集中式通風空調系統，建議用分散的小區通風空調形式，以提高設施的機動性和間歇運行能力，以防止在集中通風空調系統運轉時，出現空載房間能源的無謂消耗。

（7）合理規劃平面，?充分利用有效使用面積，盡量減少輔助區域

對于一個實驗動物設施在實施通風空調設計前，最重要的是合理規劃其平面布局，在符合使用工藝要求的同時，應盡量減少輔助用房所占面積，以提高設施的有效利用系數。這也是減少能耗和衡量實驗動物設施設計成功與否的重要標志之一。當然，實驗動物設施的面積越小，輔助面積所占比例會相對較大。特別是利用原有建筑進行改建的項目，會受到建筑物結構和房屋走向等客觀條件限制，進行方案設計時必然會有諸多困難和不利因素。

（8）其它節能方式

1.加強管理和節能意識培養：實驗動物設施屬專用建筑，設施內的負荷情況隨時都有很大變化，管理難度也較大。例如空調溫度的設定，不同種動物其生活習性、溫度的適應范圍有所不同，在處于同一空調系統時，很難有一個共同標準。應選擇比較接近的環境指標值，同時也根據設施內功能房間的不同，調整運行情況。特別是飼養用房和實驗用房，在調整飼養或實驗計劃時，其室內的動態負荷差異很大，應及時進行系統調整，以降低耗能。另外，也要加強人員的專業和素質教育，學習和提高有關設施通風空調專業知識和技能，向員工宣傳節能知識和作法，長遠的節能意識培養，更是全社會實現總體節能目標的必要條件。

2.實現能源最大限度的回收利用：中國的氣候特點是新風中潛熱負荷占絕大部分，如北京、上海，廣州等地潛熱負荷占夏季冷負荷80%以上，而顯熱負荷卻很小。如果只能回收顯熱，即使其顯熱效率有100%，全熱效率也不到30%。國外的實驗動物設施采用全熱回收已很普遍，目前國內許多通風空調系統冷熱能源的回收利用研究和應用工作也在蓬勃開展。可以說，利用全熱回收技術將排風的熱量進行回收利用也是一項重要的節能措施。

3.空氣定向流技術的應用：隨著實驗動物設施的興建，一種空氣定向流動的技術越來越受到重視。一般實驗動物設施僅有5%~10%的潔凈空氣參與了動物飼養盒(籠)內空氣的交換，要達到節能的目的，就必須盡量減少非交換凈化氣流，并讓可交換氣流沿定向流動，最后進人排風管。根據這種原理，目前已有多種空氣定向流裝置在實驗動物設施建設中得到了應用。比如，IVC和定向流的飼養房，都是采用定向技術，使凈化氣流通過管道在動物飼養盒內定向流動而全部參與盒內的空氣交換，使凈化空氣的流量非常小。該裝置簡化了控制設備，使用方便靈活，對基礎建筑要求不高，特別適合小規模實驗動物的飼養，其運行費用大幅度降低。而且由于空氣定向流動，飼養籠盒內的污染空氣不會進入室內，工作人員操作空間無塵無味，優化了工作環境。

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