电力系统的规划首先考虑满足实验动物设施使用的可靠性,即设施的运行应满足规范规定或者使用需求的负荷标准。这对实验动物的生存、健康,对防止致病因子的扩散具有至关重要的作用。
本节不再赘述如何实现常规的电气工程设计特点,只针对实验动物设施对电气设计的特殊需求。
(一)负荷标准
根据《实验动物设施建筑技术规范》GB50447—2008规定,屏障环境设施的动物生产区(动物实验区)用电负荷不宜低于二级。但通常设计时,均考虑2路以上供电,对于超大规模实验动物设施或有动物育种要求的场所,其保证环境的空调系统供电尤为重要,一般要求24小时连续供电。因此,电气设计通常考虑设置柴油发电机组作为备用电源,规模较小时也可采用EPS作为备用电源。
备用柴油发电机组主要供实验区空调送排风系统设备、动物照明、弱电控制系统等重要实验保证负荷用电。柴油发电机一般需配备储油罐,储油量按≥24~48小时确定。
(二)低压配电系统
普通动物实验室原则上为末端单电源供电,大实验室可按每间实验室设一个配电箱,小实验室可几间实验室设一个配电箱,配电箱可设在实验室门口处的外墙上。
对于屏障环境或隔离环境的生产区(实验区),宜设置专用配电柜,配电柜宜设置在辅助区。屏障环境内的配电柜、配电盘、控制开关等应采用暗装,与墙体间采取可靠的密封措施。
实验动物设施的配电管线应采用金属管敷设,穿过墙和楼板的电线应加套管,套管内用不收缩、不燃烧的材料密封。
(三)照明配电系统
1.照度标准
常规的实验动物设施相关房间普遍应用的照度标准见表1-1-5。
表1-1-5 常规实验动物设施相关房间普遍应用的照度标准
2.照明灯具
普通动物实验室可采用电子镇流器配三基色荧光灯管;屏障环境设施净化区内的照明灯具,应采用密闭洁净灯。照明灯具宜吸顶安装;当嵌入暗装时,其安装缝隙应采用可靠密封措施,防止昆虫、灰尘等进入。灯罩应采用不易破损、透光好的材料。
在湿度较大的房间如消毒前室,水生、两栖生物饲育室等,采用防水密闭灯具,吸顶安装。
3.照明控制
动物照明昼夜调光交替时间12/12小时,由智能时间可编程控制开关控制。
对于照度要求较低的小型实验动物(如鼠、鸡等),设施内应设置照度可调的光源。
(四)其他要求
应考虑设计足够多的电源插座。
如果有特殊仪器或者进口仪器设备,则在设计时应考虑此类特殊配电和需求。
(一)出入口控制系统
为了保证屏障设施生产区(实验区)洁净度以及对进出人员进行授权管理。屏障环境生产区(实验区)宜设置出入口控制系统。一般在屏障设施生产区(实验区)出入口宜采用刷卡(或刷卡与密码键盘双重识别方式)进出,通过信息卡的方式对进出该部位的人员进行管理。缓冲间的门,采取互锁措施。当出现紧急情况时,所有设置互锁功能的门应处于可开启状态。
(二)通信系统
屏障环境设施净化区的内外应有可靠的通信方式。一般屏障环境设施生产区(实验区)内设置有线电话点及网络信息点。
(三)视频安防监控系统
屏障环境设施生产区(实验区)内宜设必要的摄像监控装置。一般在屏障环境设施生产区(实验区)设置彩色球型一体化摄像机,摄像机宜选用红外敏感摄像机配红外灯,便于实时监视动物活动情况。走廊及其他部位设置彩色固定式摄像机,对监视区域进行安全监控及管理。摄像机宜采用高清摄像机,显示设备选型应满足现场要求和使用要求,清晰度应不低于摄像机的清晰度,宜高出100TVL。监控室宜在屏障环境设施生产区(实验区)辅助区设置,摄像机宜采用数字录像记录。
(四)自动控制系统
自控控制系统应遵循经济、安全、可靠、节能的原则,操作应简单明了。系统应为全开放式系统,在满足工程高度智能化和系统资源共享技术要求的同时,又要满足系统升级换代、系统扩展和可替换性的要求。
屏障环境设施生产区(实验区)净化空调系统控制要求如下。
1.屏障环境设施生产区(实验区)的净化空调系统的配电应设置自动和手动控制。
2.送、排风机连锁控制
有正压要求的实验动物设施,送风先于排风开启,后于排风机关闭。有负压要求的实验动物设施,排风先于送风开启,后于送风机关闭。当空调机组设置电加热装置时,应设置空调系统的电加热与送风机连锁,并应设无风断电、超温断电保护及报警装置。
3.系统送、排风机状态监测
屏障环境设施生产区(动物实验区)的送、排风机应设置正常运转的指示,风机发生故障时应能报警,相应的备用风机应能自动或手动投入运行。
4.控制区域温湿度控制及检测
根据送风温度及室内温度自动控制冷/热水阀开度;根据送风湿度及室内湿度自动控制加湿阀开度;夏季根据室内温度和湿度同时控制冷水阀开度和电加热器开/关,以达到夏季除湿的要求。
5.压差控制与监视
通过调节房间送、排风量的平衡,达到维持房间压力梯度的目的。送、排风系统根据送、排风系统压力,通过调节送、排风机的频率改变送、排风量,以达到节省能源的目的。屏障环境设施动物生产区的房间和与其相通房间之间,以及不同净化级别房间之间设置压差显示装置,并远传至中控室,便于就地及远程监视。当压差梯度超过设定范围时,在就地及控制室发出声光报警。
6.过滤器堵塞监视及报警
对于初效、中效及高效过滤器,通过检测过滤器两侧压差,超过设定值时报警。
(胡剑辉 左锦)