生物潔（jié）淨實驗室的設計探（tàn）討

一、平麵布（bù）局（一級（jí）屏障）
設計根據實（shí）驗場所提供的場地空間（jiān），設計微生物實驗區，以建（jiàn）築麵積（jī）為23m2為例。應設有（yǒu）一個P2主實驗室，一個一更緩衝間，一個二更緩衝間，一個洗刷消毒間。設計充分利用現有的空間，根據國家（jiā）相關規範和實（shí）驗場所的特殊要求進行平麵布置。考慮生（shēng）物安全實驗室應（yīng）同時（shí）實施一級屏障和二級屏障的要求（qiú），其中一（yī）級屏障主要體現在微生物實（shí）驗區的平麵布置和維護結（jié）構方麵，二級屏障主要體現（xiàn）在空調淨（jìng）化（huà）係統方（fāng）麵。在平麵布置（zhì）方麵（miàn）把人流和物流分隔開，防止人和（hé）物的（de）交叉感染：實驗操作人員通過一更緩衝間和二（èr）更緩衝（chōng）間進入P2主實驗室（shì）；實驗物體通過兩個互鎖式傳遞窗進出P2主（zhǔ）實驗室，其中一個互鎖式（shì）傳遞窗（chuāng）設在主實驗（yàn）室和準備間之間，另外一（yī）個設在（zài）主實驗室和洗刷消毒室之間，保（bǎo）證了潔淨物不（bú）受感染，同時保證了汙（wū）染物盡快傳進（jìn）洗刷消毒室進行消毒滅（miè）菌。整個平麵布局（jú）完夠滿足國家規範及標準和實驗場所zui終要求（qiú），而（ér）且充分利用了實（shí）驗場（chǎng）所劃分的建築空間，按照實驗室操作（zuò）程序的要求配備了（le）各種功能的房間，操作（zuò）路線方便快捷，每間實（shí）驗室的平麵尺寸都是（shì）按照各種實驗功能分（fèn）配的。
二、圍護結構、裝（zhuāng）潢裝飾
設計上將實驗室主體框架為彩鋼板玻璃隔斷，顏色為啞白色，彩鋼厚度每麵0.426mm，彩鋼岩棉夾芯板防火等級為不燃燒；聚苯乙（yǐ）烯彩（cǎi）鋼夾芯板防火等級為阻燃。隔斷玻璃厚度為5mm；為防（fáng）止（zhǐ）沉積灰塵窗料使用R25mm鋁合金圓弧壓線；所有（yǒu）二維連接處的內側均使用R50mm鋁合金內圓角，暴露在外的二維連接線的外側則用R100mm鋁合金（jīn）外圓角連接（jiē）；彩鋼板（bǎn）的三維連接處使用三維接點過渡，而彩鋼板與牆麵地麵則用（yòng）鋁合金槽鋁聯接。吊頂材料亦為彩鋼板。微生物區室內地麵采用進口PVC材質無縫隙焊接、具有耐腐蝕、耐磨（mó）性強、平整度好、容易清（qīng）洗的特性。地麵地角線用陰角鋁材裝飾，美觀且嚴密（mì）性好。整體實驗室通過科學設計、精心施工、將使實驗室內形成堅（jiān）固、無縫（féng）、平滑、美觀、不反光、不積塵、不生（shēng）鏽、防潮、抗菌、性能優良的（de）無菌表麵和內殼，從而解決了氣密（mì）性和保潔等問題（tí）。所有物料均按設計圖紙在工廠加工成型，運至現（xiàn）場組合（hé）快速安裝而成。室內所有設備均嵌入牆（qiáng）內，使整間實驗室牆麵均光滑平整無縫，防止積塵，方便清（qīng）潔、消毒。
三（sān）、微生物實驗室基本配置
淨化實驗（yàn）室除了解決空氣淨化的問題以外，還要盡（jìn）可能多的為實（shí）驗工作提供（gòng）方便，因此在設計上應考慮一些*的實驗室用（yòng）器具。
1、互鎖式傳遞窗：在P2實驗室配有兩個傳遞窗。保證了實驗（yàn）室物流的安全性（xìng）。互鎖式傳遞窗內有紫外線燈，當汙染過物品拿出實驗室前進（jìn）行消毒。互鎖式傳遞窗還保證了室外和室內空（kōng）氣的隔絕，方便了實驗人員的物品傳（chuán）遞,減少了實驗人員進出實驗室的次數。傳遞（dì）窗室內室（shì）外都可控製。
2、自動閉門器：根據（jù）國家規範要求，在潔（jié）淨實驗室門上安裝有自動（dòng）閉門器。
3、互鎖門：主（zhǔ）實驗室設置一套兩門互鎖的電子互鎖，當其中有一扇門未關時，另外一扇門將（jiāng）無法打開這（zhè）樣（yàng）就對進入潔淨室內的氣流起到緩衝作用。互（hù）鎖門還配置有應急開關，當發生意外事故（gù）時，按應急開關方便實驗室人員盡快逃離現（xiàn）場。
4、多功能微電腦控製儀：作為（wéi）實驗室的總（zǒng）控製櫃，包括溫濕（shī）度調節及顯示、送排風機的起停和起停的順序、照明（míng）開關、紫外燈控製等等。溫度調節顯示屏可準確地顯示實驗室（shì）內溫度,調節方便，溫度誤差小（xiǎo）。
5、微（wēi）壓差表（biǎo）：根據生物安全（quán）實驗室規範要求，P2實驗室配置一套微壓差控製係統（tǒng），可顯示室內（nèi）外壓差量，並人為按要（yào）求控製壓差（chà），根據室（shì）內外壓差（chà）的變（biàn）化調節壓差達到安全範圍內。
6、插座（zuò）：根據實驗室使（shǐ）用（yòng）要求。在每間實驗室根據（jù）實驗用途的不同，應配置足夠數量的單相（xiàng）插座和三相插座。插座均采用（yòng）嵌入式，氣密型設計，選用進口（kǒu）多功能防塵、防水、防漏電組合電源插板，采用先進工（gōng）藝安（ān）裝。
7、紫外燈：考慮（lǜ）潔淨室的消毒要求（qiú），在P2主實驗（yàn）室應配置了兩支紫外消毒燈（dēng），方便實驗人員實驗前後的物理消（xiāo）毒。
（1）人體熱（rè）釋紅外感應器：為（wéi）方便實驗人員使（shǐ）用和節省電源，在緩衝間門口處安放有紅外線探測儀，感應人體熱量，自動開啟（qǐ）風機送出潔淨風並自動延時（shí）關閉。
（2）洗刷台及汙水處理器：根據實驗室使用需要,在洗刷消毒間配有洗（xǐ）刷（shuā）台和（hé）汙水處（chù）理器（qì），水槽和下水軟管都為為耐酸堿的PP材料，水為實驗室三聯水。
（3）洗眼器和（hé）感應水：根據規範要求，在（zài）微生物實驗區（qū）的洗（xǐ）刷台上麵配有洗眼器，在實驗人員眼睛萬一接觸危險物質（zhì）時，可（kě）用它衝（chōng）洗眼睛。為方便實驗（yàn）人員（yuán），感應水可自動感（gǎn）應人身熱量，放水並（bìng）自動延時關閉。
（4）樣品車：為方（fāng）便實驗室人員移動樣品和其它實驗用品，應專門在（zài）洗刷（shuā）消毒室內配置小型樣品車，為不（bú）鏽鋼結構上下兩層，小巧方（fāng）便推動（dòng）。
（5）滴水車：根據實驗用品在洗刷消毒後還需晾幹（gàn）過程，應在洗刷消毒室配置有滴水車（chē），一些洗刷消毒（dú）後的器皿可放在滴水車（chē）上滴水（shuǐ）晾幹，滴水車下還配（pèi）有水桶收集滴下的水分。滴水車可移（yí）動，為不鏽鋼結構。
（6）實驗邊台：實驗室必須配置放置實驗設備和實（shí）驗用品的實驗台，實驗台麵為耐酸堿的理化實芯板，滑道為材料。鋼木結構，並在台麵下麵配有抽屜和櫃子方便放置實驗用品，美觀與實驗室整體相協調。
（7）生物安（ān）全（quán）櫃（BSC-Ⅱ-A2）：根據生物安全實驗室的國家規範要求，P2實驗（yàn）室應配置一（yī）台生（shēng）物安全櫃。生物安全櫃是用於生物實驗室（shì）的主要隔離設備，可以防止有害（hài）懸浮微（wēi）粒的擴散（sàn）。基於對人員、環境與試驗品樣品所提供的保護依其等級不同而有所差異。Ⅱ級A2型生物安全櫃能夠提供對人員、試驗（yàn）樣品、環境的全麵保護，應用於對高危險微生物、有毒物質和放射寡核苷（gān）酸的操作（zuò）。Ⅱ級A2型屬前開門生物安全櫃，通過垂直（zhí）氣（qì）流（liú）來保護工（gōng）作人員，通過多層（céng）HEPA過濾保護樣品，通過HEPA過濾排出氣體來保護環（huán）境。氣流通過（guò）HEPA進氣過濾器從櫃頂部沉降，氣體達到工（gōng）作麵後，約50%氣體被吸（xī）進櫃後部格柵中，其餘氣體與室內空氣在前格柵相遇，其中30%的（de）空氣能通過HEPA排氣過濾器被排出，剩下70％空氣（qì）經HEPA過濾與新風混合共同形成一個無菌工（gōng）作區，有效防止交叉汙（wū）染。室內空氣與HEPA過濾空氣相遇（yù）處產生氣體屏障，使工作人員和（hé）樣品得到隔離,保護實驗人員安全（quán），樣品（pǐn）不受汙染。
四、P2生物安全實驗室技術指標（二級屏障）
生物潔淨室應嚴格遵循中華人民（mín）共和（hé）國衛生行業標準（zhǔn）WS233---2002《微生物和生物醫學實驗室生物安全通用準則》以及中華全國國家標準GB19489-2004《實驗（yàn）室生物安全（quán）通用要求》。裝配標準則根據各專（zhuān）業實驗室所從事生物因子分析過程的生物危害程度以及按國家標準中生物安全水平分級的辦法（fǎ）為（wéi）用戶裝（zhuāng）配不同級（jí）別的生物潔淨室，習慣上稱P1、P2、P3、P4或稱為一級、二級、三級、四級。
1、分級標準
生（shēng）物安全實驗室的分級

2、二級生物安全實（shí）驗室
製作的（de）生物潔淨室為二級，按平麵布局分為兩個緩衝間(可兼作更衣間)、一個操作間（jiān）(麵積有12.4M2)兩部分，其製作工藝必須滿足中華人民共和國衛生行業標準WS233----2002：《微（wēi）生物和（hé）生物醫學（xué）實驗室生物安全通用準則（zé）》。主要技術（shù）參數如下：送風（fēng）口風速：≥0.35m/s，潔淨級別七（qī）級；操作（zuò）間與室外大氣（qì）壓之差（靜壓差）≥-5Pa；溫（wēn）度23----30℃可調，總（zǒng）噪聲≤65db在生物潔淨室中溫度、靜壓差、電器部件的運作、人體（tǐ）感應係統、照明（míng）紫外、送風、排風均（jun1）由微（wēi）電腦控製（zhì）箱控製。各種指標均可以事先設定；在緩衝間使用人體紅外感應係統，當工作人員進出無菌（jun1）室時，風機及淨化係（xì）統自動（dòng）工作，對發塵物體強製進行淨化作用。對（duì）可（kě）能（néng）產生（shēng）致病微（wēi）生物氣溶膠或出現濺出的操作均（jun1）應在生物（wù）安全櫃中（Ⅱ級生物安全櫃（guì））進行，並使用（yòng）個體防護設備以及相關的消毒（dú）設施。
3、局部百級潔淨室
局（jú）部潔淨室中各主要部件規格及技術指標如下：送（sòng）風口風機：風量3000立方米/小時，功率：0.45KW，全壓：380Pa，噪聲＜65dB；緩衝間（jiān）風機：2000立方米/小（xiǎo）時，功率：0.18KW全壓（yā）：380Pa，噪聲＜52dB；淨化空調：KFR-35，空氣加熱器：3000W（三相）；送風口過濾（lǜ）器：630*630*80mm（無隔（gé）板），初阻力≤240Pa，鈉焰效率≥99.99％，容塵量＞800g；緩衝間（jiān）過濾器（qì）：484*484*80mm（無隔板），初阻力≤240Pa，鈉焰效率（lǜ）≥99.99％，容塵量＞500g。
五、淨化空調係統
微生物（wù）潔淨（jìng）室設（shè）置淨（jìng）化空調係統是為（wéi）了建立一個溫、濕度（dù）適宜、空氣清（qīng）新、無菌潔淨的微環境，以（yǐ）利於實驗操作。傳統的空調係統僅能對溫度起到一定的（de）控製，潔淨度無（wú）法*得到控製，因而導致（zhì）病菌的滋生和繁衍（yǎn）。這樣的空調係統遠遠不能滿（mǎn）足微生物實驗室一個特定的潔淨環境的衛生（shēng）學要求。淨化空（kōng）調係統通過一係列的技術措施精心設計後（hòu）完夠做到控製實驗室內溫度、塵埃、細菌、有害氣體的濃度和氣流分（fèn）布、保證室（shì）內人員所需新風量和室內合理（lǐ）的氣流流向，並能維持整個微生物實驗室合適的梯度壓力及定向（xiàng）流動，全麵實現“無菌環境保障體係”的目的，減少實驗過程中一切潛在的感染風險。結構設計上還有（yǒu）一個突出特色（sè）是室內大多數空調設備的維修保養（yǎng）均在室外進行，減少非實驗人員進（jìn）入實驗室的機會，減少汙染，提高實驗室的使用率。
1、淨化空調係統劃分
每個潔淨實驗室為獨立的空調係統，並且緩衝（chōng）間和淨化實驗室都是分開的獨立空調，防止實驗時的內部交叉感染和（hé）防止（zhǐ）危險氣（qì）體向（xiàng）外泄漏。
2、空氣處理淨化過程
室內（nèi）回風由中效過濾器回風口(回風口采用獲得國（guó）家的定風向可調風量回風口，可以在實驗室內很方便的拆卸更換濾料)。通過回風管回（huí）到淨化組合式空氣處理機的回風段，經冷卻或加熱，再經過機組內的初、中（zhōng）效過濾器（過濾器置於機組正壓段）由送風管（guǎn）送至配有過濾器的送風末端後（hòu）送出。室外（wài）新風經過慮處理後（hòu）進入淨化組合式空（kōng）調機組的（de）新風混合段與室內回風混合。再經衛生（shēng）型淨化組合式空氣處理機進行溫濕度處理後統一送入潔淨區。
3、送風方式及氣流組織（zhī）形式
實驗室（shì）末端送風采用484送風靜壓箱。送風（fēng）靜壓箱（xiāng）內滿布（bù）進（jìn）口低阻無隔板過濾器，底部裝有送風擴（kuò）散孔板（擴散孔板與實驗室天花板相接處平整無縫）；局部百級實驗室配有層流罩采用垂直層流（liú）的氣流組織形式，其外形尺寸為1240x635，內部滿布過濾器（qì），底部裝有均流擴散孔板（bǎn）。潔淨室（shì）內回風為四角底部回風保證了室內氣流的充分流動，帶來（lái）很（hěn）好的稀釋效果。緩衝間（jiān）采用送風口上送下回風亂流氣流組織（zhī）形（xíng）式（shì），為牆麵單（dān）側底部回（huí）風。
1、壓差控製（zhì）：P2實驗室的負壓成梯度分布，氣流從清潔區向半汙（wū）染區到汙染區流動，室內負壓能達到大於（yú）負10Pa。
2、排風係統：為保證壓差的實現（xiàn），在P2實（shí）驗室的準備（bèi）間和操作間設置了一套排風係統，外排風通向建築物的屋頂（dǐng），係統上設置了風量調節閥。洗刷消毒間（jiān）設有（yǒu）局部排風係統，保證洗刷消毒間空氣清新。通過一係列的空氣（qì）控製，包括進入室內空氣的淨化處理，一定的新風量和排風負壓的控製等措施，向實驗人員提供了安（ān）全、潔（jié）淨（jìng）的空氣環境。
3、淨（jìng）化空調機組選（xuǎn）型
淨（jìng）化實（shí）驗室及緩衝間選（xuǎn）用淨化組合空調（diào）機組，該機組主要特點如下：
（1）機組皆由（yóu）雙層麵板組（zǔ）成，達到*的絕熱和（hé）消音效果。平均噪音（yīn）吸收係數R=39dB，框架（jià）設計為密封的小巧型碳（tàn）鋼；整機成形易清潔、耐腐蝕，不鏽蝕。
（2）機組（zǔ）所采用（yòng）的表冷器，其鋁翅（chì）片表麵（miàn）還塗有一層親水防腐塗層，因而不易形成水珠，提高（gāo）了熱交換效率，同時也不易（yì）積水、長菌。
（3）機組采用不鏽鋼集水盤，對積水盤的排水采（cǎi）用壓力排水代替（tì）水封的措施，無論表冷（lěng）器（qì）處於何種工況運行，均可順暢（chàng）排走（zǒu）凝水（shuǐ）有效地避免了凝結水倒灌（guàn）。
（4）過濾器的選用；粗效過濾器采用大容塵量的板式過濾器，進口玻纖濾料，堅固耐用，有清洗型（xíng）及可換（huàn）型兩種型（xíng）號（hào）選（xuǎn）擇，截留效率可達75%以上。中效過濾器采用低阻力的（de）過濾器，過濾材料為超細聚丙烯纖維濾料，不會產生再汙染（rǎn）現象，對末端的過濾器起（qǐ）到很（hěn）好的保護（hù）作用。過濾器框架結構合理，與箱體（tǐ）內壁焊接牢靠，嚴格密封無泄漏，且過濾器（qì）裝卸操作方便。
六、配電係統
工（gōng）程配電係（xì）統設計範圍為實驗室的照明及動力係統（tǒng）和微生（shēng）物（wù）實驗室空調機組的供配電係統。設計以《供配電係統（tǒng）設計規範》、《低壓配電設（shè）計（jì）規範》、《民用建築照明設計標準》、《民用（yòng）建築電氣設計規範》、《生物安全實驗室建築技術（shù）規（guī）範》、《實驗室（shì）生物安全通用要求》、《微生物和生物醫學實（shí）驗室生物安全通用準則》以及實驗場所提供的招標文件為設計依據。
1、實驗室（shì）配電：設計為生物安全實驗室設立配電分箱一（yī）個，由配電總箱引單獨回路配電，從而保證實驗室用電可靠、安全（quán）。另外，對其他輔（fǔ）助實驗室的配電，采用（yòng）與微生物安全（quán）實驗室分開敷設的模式（shì）進行，從而進一步保證生物（wù）安全實驗室用電可靠；主實驗室的照明配電與（yǔ）插座配電分（fèn）開。
（1）負荷等級、供電係統及供電（diàn）電源：依據設計規（guī）範的要求本係統采用TN-S係統結構模式，為每個淨化實驗室提供一個電源（yuán）箱與微電腦控製儀配套。淨化（huà）空調的室外機、空調風機、外（wài）排風機（jī）、加熱製冷配件都通過（guò）微電腦控製（zhì）儀和微電腦電源箱配電控製。
（2）導線的選擇及線路敷設方式（shì）：電源箱的進線回路選用ZRBV-220V型電線，為耐火電線，敷設於線槽內再穿阻（zǔ）燃線管引至用電（diàn）設備。
（3）配電設備及安裝方式：電源箱可掛牆也可嵌入式安裝，位置可根（gēn）據現場條件安裝，方便電源的操作和維修（xiū）；所有開關、插座均采用嵌入式安裝。
（4）照明（míng）係統（tǒng）：根據規範要求，實驗（yàn）室內照明采用吸（xī）頂式潔淨密閉（bì）燈，實驗室內無強（qiáng）烈反光，照度滿足國家相關規範要求。考慮美觀需要走廊為嵌入式格柵燈盤。每間實驗室配有單獨控製開關，安（ān）裝在（zài）方便房門出（chū）入口處。走廊（láng）開關為（wéi）異地控開關，安裝在走廊的兩端。
2、通訊係（xì）統：可根據實驗場所的需要安裝與外部通訊的係統，比（bǐ）如，傳真，網絡等等。