人口计生委科学技术研究所SPF级动物实验中心达标改造工程施工组织设计.docx
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人口计生委科学技术研究所SPF级动物实验中心达标改造工程施工组织设计
第一部分方案设计
第一章项目概况
工程名称：
国家人口计生委科学技术研究所SPF级动物实验中心达标改造工程（含施工图优化设计）
工程地点：
海淀区大慧寺12号园内
建设单位：
国家人口计生委科学技术研究所
建设规模：
总建筑面积约700m2，其中包括：
标准化实验动物设施约600m2，配套的试验动物中心办公区100m2，实验动物区主要用于动物的饲养、繁育以及实验，工程内容包括SPF级动物实验中心达标改造的全部建筑安装、生物净化工程。
质量要求：
合格。
施工工期：
122天。
第二章设计说明
一、设计构思
根据标书要求，本工程包括不同品系、品种、不同等级的实验动物，我们设计思路是分区合理布局。
1首先将整个动物实验中心分为洁净区和非洁净区，非洁净区包括办公、库房、洗消、机房等，洁净区内包括所有的繁育室、实验室及其配套的辅助房间。
2实验区与繁育区相对独立。
实验区与繁育区虽然均为洁净区，但通过一条走廊隔离开。
3洁净区为受控区域，洁净区与非洁净区之间通过更衣及缓冲隔开，保证整个受控区域内的洁净度。
4在满足国家规范的前提下，结合工程实际，本着方便使用的要求进行设计。
二、设施单元设计
（一）建筑装修工程：
1墙面及吊顶采用耐冲洗、耐腐蚀、耐冲击、耐酸碱的5cm厚防火聚苯彩钢板，钢板厚度0.5mm，聚苯为18kgm3，墙面垂直偏差为≤2mm，顶板水平偏差为≤2mm。
2动物实验室的吊顶高度为2.6m。
3动物实验室内地面采用平整、光滑、美观的2mm厚弹性PVC塑料地板。
4洁净门采用彩钢板门，门框采用铝合金喷塑。
5电梯厅及卫生间墙面粉刷乳胶漆涂料。
6洗消前室、控制室、库房、办公室、会议室地面采用水磨石。
7机房作防水，采用3mmSBS改性沥青油毡防水卷材。
（二）洁净空调工程
1室外气象条件：
项目
大气压力（hpa）
室外计算干球温度（℃）
夏季空调室外计
算湿球温度（℃）
冬季空调室外计
算相对湿度（%）
夏季
冬季
夏季
冬季
数据
998.6
1020.4
33.2
-12
26.4
45
2设计参数：
项目
指标
屏障系统
温度℃
20-26
日温差℃≤
3
相对湿度%
40-70
换气量次h
15-20
气流速度ms≤
0.18
梯度压差Pa
20-50
空气洁净度等级
10000
落下细菌个皿≤
2.45
氨浓度mgm3≤
14
噪声dB≤
60
照度lx
昼夜明暗交替时间h
1212或1014
3系统划分：
所有洁净区设置一套洁净送风系统，为全新风系统。
为保证动物繁育与实验不间断的要求，送风机与排风机均为一用一备。
4室内气流组织：
洁净区内，除污物走廊及其缓冲和洁净走廊采用顶送顶回的气流组织方式外，其余房间均采用上送下回的气流组织方式，其中主要的实验室采用四角下回风的气流组织方式。
5空气处理流程：
6组合空调机组形式：
7空调系统、设备主要参数：
系统
送风量m3h
排风量m3h
夏季冷量kw
夏季再热量kw
冬季预热量kw
冬季热量kw
冬季加湿量kgh
余压Pa
JK-1
14740
12555
250
30
100
113
126
1000
室外机
冷量
250kw
1台
排风机
风量
12555m3h
全压
1200Pa
2台
排气扇
风量
300m3h
全压
100Pa
4台
水泵
水量
46.1m3h
扬程
25m
1台
软水器
水量
46.1m3h
1台
电子水处理仪
水量
46.1m3h
1台
膨胀水箱
体积
1m3h
1台
板式换热器
换热量
113kw
1台
8冷热源系统：
a.夏季空调冷源由置于屋顶的风冷冷热水机组提供。
b.冬季热源由医院锅炉房提供60℃50℃的热水供给新风空调机组使用；冬季加湿采用电极加湿方式。
c.过渡季空调冷热源由置于屋顶的风冷冷热水机组提供。
9控制系统：
a.空调水系统：
组合式空调机组进水管设电动三通阀，回风管道设置温度传感器，根据其测定值和设定值的偏差调节进入机组的水量，以控制房间温度。
b.送风机与排风机连锁,送排风机与相应的防火阀连锁。
c.防冻保护：
新风管上设防冻开关。
10管材、阀门、保温：
1.阀门：
a.净化区空调风管送回风支管设置手动对开多叶调节阀；排风管道出口处设置中效过滤器以防倒灌。
b.组合式空调机组进水、出水管设置手动蝶阀。
c.阀门大于等于DN50的阀门用蝶阀，小于等于DN40的采用截止阀。
2.管材：
a.空调风管采用镀锌钢板，钢板厚度应符合《通风与空调工程施工及验收规范》的规定。
b.空调水管采用镀锌钢管，管径大于等于DN40，法兰连接；管径小于DN32的，丝接。
空调水凝结水管采用镀锌钢管，丝接。
3.保温：
a.净化空调风管送回风管、新风系统送风管均保温，采用20mm厚橡塑海绵保温。
b.空调水管保温采用橡塑海绵套管，厚度不小于20mm；室外空调水管保温管道
采用30mm厚橡塑海绵。
11施工说明：
a.净化空调系统安装施工的程序和方法应严格按《洁净室施工及验收规范》JGJ71-90、《通风与空调工程施工质量验收规范》GB的规定进行。
b.施工开始前应将施工现场打扫干净。
c.风管安装前应擦拭干净，达到风管内部无油污，无浮尘，施工完毕或暂停施工时应将开口处封闭，防止灰尘进入。
d.保温层外表应平整，密封，无胀裂或松弛现象，保温结束后不得在风管壁上开孔和上螺钉，不得破坏系统的密封性。
e.高效过滤器采用内连接方式安装，以便于更换。
f.风管用镀锌钢板制作，其材料选用及风管弯头制作应符合《通风与空调工程施工及验收规范》的规定，咬口，接缝处必须涂密封胶。
g.法兰螺钉孔和铆钉孔间距不应大于100mm，风管法兰密封垫采用海绵橡胶厚度6mm。
.本图尺寸、管径以毫米计，标高以米计。
风管标高均为管底标高并以本层室内地表标高为±0.000。
o.风管与送风口、回风口、静压箱、空调机组、排风口连接处均加软接。
p.各送回风主管均安装风量测定段。
q.风管宽高比例＞2:
1时应在风管内加设隔板。
r.各风管对开多叶调节阀尺寸与所在管路一致。
12主要配置：
1.高效过滤器：
净化空调系统中末端采用高效过滤器，其在额定风量下，对0.3um尘埃效率为99.999%。
洁净空调系统中所使用的过滤器滤料采用一次抛弃型，过滤器材料、规格采用国际通用规格。
过滤器的安装前系统空吹清洁；洁净室再次全面清扫，系统试运转12h后再次清洁洁净室，再安装高效过滤器。
对安装好的过滤器作检漏，检漏的重点是过滤器边框密封质量。
并在安装前检查其上密封胶有无开裂，滤纸局部有无损坏。
高效过滤器安装后，对安装的严密性和高效过滤器本体有无损坏，采用尘埃粒子计数器进行检漏。
2.侧下回风口：
侧下回风口采用FDK型定方向可调风量回风口，定方向可调风量回风口，改善洁净室气流和压力微调特性，而且更加美观。
高度不超过地面上0.5米、洞口下边离地面不低于0.1米、室内回风口气流速度不大于1.6ms，每台过滤器的送风量不大于额定风量80%。
3.新风空调机组：
净化空调机组采用卫生型净化空调机组。
根据规范规定达到恒温、恒湿等条件及洁净要求，以达到检测标准。
空调机组内表面及内置零部件选用耐消毒药品腐蚀的材料或面层，内壁采用不锈钢制作。
内部结构便于清洗，并能顺利排放清洗废水，不易积尘和滋生细菌。
表冷器的冷凝水排水管出口应具备自动防倒吸，并在负压时能顺利排出冷凝水装置。
机组内各级空气过滤器应采用一次抛弃型，过滤器应采用不吸潮、不长菌的非木质材料制作，成品无刺激味。
机组有骨架为封闭腔式结构，保证机组内静压1000Pa时漏风率小于1%，壁厚不小于2.5mm，骨架内表面有不小于20mm厚环保型的绝热材料保温，以保证高温、高冷环境下不结露；风机电机、表冷器等机组内主要部件为原装进口产品。
净化空调系统配备电动关闭风阀、防冻传感器，定风量阀、消声器、防火阀、灭菌装置。
4.净化空调部件与材料：
空调机组内表面及内置零件选用耐消毒药品腐蚀的材质或表面，材质表面应光洁。
内部结构便于清洗，并能顺利排放清洗废水，不易结尘、滋生细菌。
表冷器的冷凝水排出品具备自动防倒吸，并在负压时能顺利排除冷凝水的装置，凝结水管不与下水管道相联接。
机组内各级空气过滤器前后设置压差计，该压差计采用SIMENS生产的604.X带电接点压差开关，测量接管畅通并安装严密，当过滤器阻塞时，压差开关发出阻塞信或报警信号，该信号直接传送到相关的手术室及计算机中控室。
空调机组箱体密封可靠，当机组内保持1000PK的静压值时，洁净度等于或高于1000级，漏风率不大于1%。
洁净度低于1000级的系统，其漏风率不大于2%。
消声器或消声部件、各级过滤器等不吸潮、不积尘、不产尘，其填充料不使用玻璃纤维等污染材料制品。
5.系统组成：
净化系统由空调机组、风量调节阀、防冻传感器、高效过滤器、消声器、防火阀、镀锌钢板风管等组成。
各装置统一布局，使用标准规格的预制构件，便于设备安装施工
（三）配电系统
1设计内容：
低压配电系统、设备动力系统、照明插座系统、防雷和接地系统、火灾报警系统、门禁系统、消防广播系统。
2低压配电系统：
（1）用电负荷等级按一级负荷设计。
消防控制设备、应急照明、部分空调设备为一级负荷。
一级负荷的两路电源应保证一路故障时另一路不能同时受损。
（2）由总变配电室引来两路电源：
两路动力电源直接进主动力柜，在主动力柜进口实现双路互投，以保证一级负荷双路供电。
再由主动力柜向照明插座柜和应急电源各引一路供电，以保证末端负荷双路供电。
（3）供电采用TN-S系统；380V220V50HZ电压供电；供电方式为放射式供电。
（4）配电箱选型：
照明配电配电柜与空调机房动力配电柜采用落地式配电柜，置于空调机房内。
3照明、插座系统：
（1）洁净区内采用洁净荧光灯，实验室工作照度为300lx，繁育室白天工作照度为300lx，夜间休息照度为15—30lx，采用尖扁圆型吸顶灯，走廊照度为150lx；非洁净区采用普通荧光灯，办公室照度为300lx，走廊照度为150lx。
（2）走廊设有安全疏散指示灯，出口设有应急出口指示灯，走廊还设有应急灯。
另指示灯都自带蓄电池，放电时间不小于30min。
4防雷、接地系统：
（1）本实验楼按照三类防雷建筑设计。
（2）本建筑利用结构柱内两根主筋作引下线，利用基础梁、底板主筋作为联合接地体。
该接地体与基础桩台板及作引下线的主筋作电气连接，采用40*4镀锌扁钢，镀锌扁钢沿建筑物基础桩台板外侧周边作闭合环状接地体，所有防雷钢筋均应焊接连通，不够补打接地极。
（3）所有露出屋面的金属构件均应与避雷带连通；所有进出建筑物的金属管线均应在进户处作等电位联结。
（4）接地装置与防雷接地装置相连，联合接地体接地电阻不应大于1欧姆。
（5）所有配电箱外壳，金属管和彩钢板均需作保护接地。
5设备安装及导线敷设：
（1）施工依据《建筑电气通用图集》（92DQ1-13）及有关电气施工验收规范和质量标准规定。
（2）本工程SC管均为镀锌钢管。
（3）照明，插座分别由不同的支路供电，照明为单相二线制BV-2X2.5mm，插座为单相三线制BV-3X2.5mm插座回路均设漏电断路器保护。
（4）照明开关选用250V、10A，距地1.4米；插座选用单相二+三孔安全插座250V、10A。
（5）出口指示灯在门上方安装时，底边距门框0.2m；疏散诱导指示灯暗装，底边距地0.3米。
（6）风机等设备电源出线口的具体位置，以设备专业图纸为准。
（7）管线进入净化分区时应在安装完毕后，用密封材料填充堵死。
（四）自控系统：
SPF动物实验中心是一现代化、集动物饲养、科研、教学为一体的建筑。
本着系统既要先进、实用、可靠，又要做到投资合理、效益最佳的目的，自控系统依据实验工艺、暖通空调、给排水及电气等专业要求，对现场的机电设备和其它装置进行集中监视、控制和管理，使这些设备安全、可靠、高效地运行，最大限度地满足业主对现代化管理的需求，创造安全、健康、舒适、精确和能提高工作效率的优良环境，节约能源，减少维护成本。
本系统对下述设施进行监视、控制和集中管理：
1空调系统：
建筑机电设备运行的自动控制对于节约能量、合理使用设备具有非常重要的意义。
从全年来看，室外空气参数等于设计计算参数的时间是很少的，绝大部分时间是随季节的变化而变化的。
即使是一天之内室外空气的参数也是在不断变化的。
同时室内的余热余湿量也在经常性地变化。
这样也就会引起建筑物总的冷、热负荷的不断变化。
如果不对空调运行设备，尤其是中央制冷系统进行相应的调节，那么将会影响整个空调系统的调节品质，浪费能源和费用，并且这些设备也不能在最佳工作状态下运行。
本系统中：
（1）手自动控制
每台机都有就地选择开关来选择手动楼宇自动化控制。
在楼宇自动控制模式下，楼宇自控系统将按时间表来操作新风机，执行相关的控制程序和联锁。
在手动模式下，楼宇系统控制功能失效，但监视功能仍然保持。
（2）温湿度控制
所有的机组都必须配电动调节水阀（制冷），电动调节蒸汽阀（制热）和电动蒸汽加湿阀。
以达到控制送风温湿度，或房间温湿度。
控制过程如下：
以室内温湿度为控制对象，在冬季系统可以根据需要调整相应的水阀和加湿阀，使得室内温湿度保持在工艺要求的范围之内。
在夏季系统可以根据需要控制室外机，使得室内温湿度保持在工艺要求的范围之内。
同时控制电加热器使温度保持在设定范围。
现在焓湿图上将常年空气调节过程按不同室外气候分为三个工况加以说明：
1在冬季当室内温度低于设定值而室内湿度也低于设定值时，控制系统将以室内温度为被控参数，加大加热阀的开度，使室温保持在设定范围内；以室内湿度为被控参数加大加湿阀的开度，使室内湿度达到设定范围内；
2在夏季当室内温度高于设定值而室内湿度低于设定值时，控制系统将以室内温度为被控参数、加大制冷量，使室温保持在设定范围之内；以室内湿度为被控参数加大加湿阀的开度，使室内湿度达到设定范围之内；
3在夏季当室内湿度高于设定值时，控制系统将关闭加湿阀，以室内湿度信号为被控参数调节表冷阀降温除湿，使室内空气含湿量达到要求的范围内，以室内温度信号为被控参数调节加热阀使室内湿度保持在设定范围内。
在冷冻水回水管上安装的电动调节阀接受就地安装的DDC控制器的控制，当DDC控制器检测到的控制点温度与设定值有偏差时，通过在现场DDC控制器内置的控制算式，如PID（比例积分微分）算式，DDC控制器发出控制信号到电动调节阀，调节盘管内的水流量，这样构成闭环控制，保持控制点温度在要求的控制范围内，当机组停止运行时，调节阀即关闭。
（3）季节转换控制
在冬夏季季节转换后，程序自动调整控制程序，切换加热制冷阀以及相关程序。
（4）系统监测项目：
室内温度湿度
风道温湿度
风机状态、故障
室外机状态、故障
（5）系统监控内容：
室内温度湿度控制
送风温湿度控制
新风阀与风机运行连锁，与防冻保护连锁。
冬、夏季工况手动转换
送风阀与送风机连锁
所有电动阀与送风机运行连锁
2风冷热泵系统
（1）监测机组运行状态
（2）监测机组运行故障
（3）远程控制机组启停
三、设施布局规划
实验中心的布局规划遵循布局合理，洁污分流，方便使用的原则。
根据标书的要求，我们将动物实验中心设计为双走廊形式，既有洁净走廊又有污物走廊。
实验中心主要功能区分为繁育区和实验区，其中繁育区包括大鼠繁育室、小鼠繁育室、斑马鱼繁育室和隔离器室，实验区分为大鼠实验室、小鼠试验室、地鼠实验室、兔实验室和斑马鱼实验室。
实验室中心洁净辅助区包括更衣室、洁存室、动物观察室、洁净走廊、污物走廊及缓冲间。
其他辅助房间包括洗消前室、控制室、办公室、会议室、库房、托外包、空调机房、卫生间及外走廊。
1人员通道
动物中心的人员均须通过换鞋和更衣进出动物中心，通过洁净走廊进出各个房间。
2洁物通道
进入动物中心的物品均应通过洗消前室的高压锅和渡槽进入。
3污物通道
繁育和实验用污物均通过污物走廊送出实验中心。
4气流
本实验中心为正压系统，洁净气流均从实验室和繁育室流向洁净走廊和污物走廊，主要实验室内的气流组织为上送下回，除斑马鱼以外的动物房的回风为四角回风。
5压力梯度
所有的实验室及繁育室的静压值最高，为+30Pa，洁净走廊和其相连的房间、污物走廊的静压值为+10Pa，缓冲1、3和男女一更的静压值为+5Pa，压力梯度的设置保证了洁净区域内主要房间的洁净度。
设施布局规划见方案设计图册。
四、设备选型和清单
设备名称
参数
型号
组合空调机组
风量14740m3h，冷量250kw
TAC1019CV
室外机
250kw
TCA204CH
水泵
流量46.1m3
KQL.44
软水器
流量46.1m3h
SYRS-200A
电子水处理仪
流量46.1m3h
STJD-100
排风机
风量12555m3h，全压：
1200Pa
DDF.6
排气扇
风量300m3h，全压：
100Pa
SVD330
膨胀水箱
容积1m3
1m3
板式换热器
换热量113kw，换热面积2m2
BR005-1.6-2-E
五、设计依据
1国家人口计生委科学技术研究所SPF级动物实验中心达标改造工程设计方案和技术要求
2《采暖通风与空气调节设计规范》（GB）
3《实验动物设施建筑技术规范》（征求意见稿）-2005
4《实验动物与动物实验的质量管理》
5《实验动物环境与设施》（GB）
6《建筑设计防火规范》（BGJ16-87）
7《洁净室施工及验收规范》（JGJ71-90）
8《建筑装饰工程施工及验收规范》（JGJ73-91）
9《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB）
10《91SB通用图集》
11《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB）
12《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB）
13《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（GB）
14《安全防范工程程序与要求》（GAT75-94）
15《建筑工程安全生产管理条例》（393号）
16《施工现场临时用电安全技术规范》。
17《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—99）。
第二部分施工组织设计
第一章施工技术方案
一、净化空调工程
（一）通风工程
1金属风管制作、安装
项目责任工程师设计风管加工单时，首先应测量施工现场实际尺寸，按各区和系统编号做好标记，以防运输、安装时发生差错。
同时应考虑风管布置整齐、美观和便于检修、测试。
要与其它专业管道统一考虑，并防止冷、热管道的不利影响。
同时，应考虑各种管道拆卸方便。
风管布置时，要尽量减少局部阻力，弯管的中心曲率半径不宜小于其风管边长，无设计要求时一般可按1.25倍边长。
风管大边长大或于等于630mm和保温风管边长大于或等于800mm，其管长度在1.2m以上,均应采取加固措施，可采用角钢加固的形式。
风管上的测定孔分为温度测定孔和风量测定孔，其设置应在风管制作时进行。
温度测定孔应设在气流比较稳定的地点，风量测定孔设置于设计要求部位，其结合处应严密牢固。
（1）风管制作工艺和方法：
一般新风管道、排风管道和空调通风系统风管均用镀锌钢板制作，风口与风管连接可采用帆布软连接。
为了提高运输效率、减少消耗和成品的完好性，采取现场加工车间预制现场装配的方法，即车间采用机械化加工成半成品形式运输到现场组合装配。
操作工艺如下：
1镀锌板矩形风管大边＞630mm，长度＞1200mm时加角钢腰箍一道。
2风管的支管与干管相连接处为三通分路，当支管与干管的底面（或顶面）相距＜150mm时做成弧形三通，相距在150mm以上者做成插管式三通，连接要严密。
3风管弯头按91SB—P5、6标准制作，必须保证弯头的弯曲半径满足要求，以免造成通风阻力过大。
4风管法兰用镀锌铆钉铆固，铆钉间距120mm，严禁使用抽芯拉铆钉进行固定法兰和加固处理。
法兰在铆固前先除锈再刷防锈漆两道，风管咬口处严密、平整、无毛刺。
5风管法兰连用镀锌螺栓和螺母，螺孔间距<150mm，圆形风管法兰螺栓具有轮换对称性，矩形风管法兰螺栓具有双向对称性，而且法兰四角必须设置螺栓，螺栓孔与法兰焊缝距离>50mm。
安装时螺栓应首尾处于同一侧，拧紧对称进行。
法兰衬垫用8501阻燃密封胶带，排风兼排烟系统采用石棉板作为法兰垫料。
6质量标准：
序号
检查项目
允许偏差mm
1
法兰面平整度
1
2
尺寸偏差
长边<2
3
对角线<3
4
表面平整度
3
5
法兰制作内径
<-2
7风管加工后应按GB50243—2002要求进行灯光检漏。
（2）风管安装工艺：
确定标高制作支吊架设置吊点安装吊架
风管制作
风管排列法兰连接
安装就位找平找正检验保温
（3）支吊架安装：
①风管支吊架安装必须准确，膨胀螺栓规格与吊杆相同。
②吊架间距：
风管大边长≤400mm为3.5m；≤1000mm为2.5m，＞1000mm为1.8m。
③防火阀、消声器等部件应单独设支吊架。
④保温风管支架设在保温层外，横担处垫厚度与保温层相同的防腐木托。
⑤风管支吊架间距符合GB50243—2002规定。
（4）风管连接：
①法兰垫料：
送回风、新风、排风系统为3mm厚8501阻燃密封胶带，排烟风管为3mm厚石棉板。
8501阻燃密封胶带不得挤进风管，石棉板不得超出法兰外边。
②连接法兰的螺栓均用镀锌螺栓，连接时螺栓在法兰同一侧。
（5）吊装：
1风管安装时，在地面上连成一定长度，采用吊装的方法就位，操作顺序是先主管后支管。
2不得将可拆卸的接口装设在墙或楼板内，各种阀件应安装在便于操作和维修的位置。
3风管安装后，水平风管的不平度允许偏差为每米不大于3mm，总偏差不应大于10mm。
4为保证今后送风不吹出尘土，保护装饰品的清洁，在安装完风管及新风管的敞口部分应用塑料布密封。
5风管穿过墙体和楼板或楼梯间时，缝隙用防火柔性材料密实填充，外用水泥砂浆抹面。
2通风阀、部件安装
1手柄阀的手柄方向应一致。
所有阀门操作装置均设开关指示牌，操作装置露出保温层30～50mm。
2风管各类调节阀门要安装在便于操作的部位。
防火阀安装，方向位置应正确，易熔件应迎气流方向，止回阀宜安装在风机压出端，开启方向必须与气流方向一致。
3防火阀、调节阀、密闭阀安装后启闭应灵活，设备与周围围护结构应留足检修空间，详参阅91SB6的施工做法。
4变风量末端装置安装，应设独立支吊架。
5空调机组新风入口处设电动调节阀，送风管出机房前应装70℃熔断防火调节阀。
6手动密闭阀安装时阀门上标志的箭头方向应与受冲击波方向一致。
7消声器消声弯头应
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