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生物安全實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和施工注意事項(xiàng)

時(shí)間:2019-07-18

生物安全實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)和施工注意事項(xiàng),生物安全實(shí)驗(yàn)室是研究病毒、細(xì)菌等各種致病因子的特殊建筑物,實(shí)驗(yàn)室工作人員在處理病原微生物、含有病原微生物的實(shí)驗(yàn)材料或寄生蟲時(shí),為確保實(shí)驗(yàn)對(duì)象不對(duì)人和動(dòng)植物造成生物危害,確保周圍環(huán)境不受其污染,對(duì)實(shí)驗(yàn)室和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)與建造都有特別的要求。
    依據(jù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象的危害程度,一般把生物安全實(shí)驗(yàn)室分為四級(jí),其中一級(jí)對(duì)生物安全隔離的要求較低,四級(jí)較高,生物安全實(shí)驗(yàn)室的分級(jí)中三級(jí)和四級(jí)屬于高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室,有時(shí)也稱為生物安全潔凈室,即常說的P3、P4實(shí)驗(yàn)室。
   一級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境危害較低,不具有對(duì)健康成人、動(dòng)植物致病的致病因子。
   二級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險(xiǎn)的致病因子,對(duì)健康成人、動(dòng)物和環(huán)境不會(huì)造成嚴(yán)重危害。有有效的預(yù)防和治療措施。
   三級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險(xiǎn)性,主要通過氣溶膠使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致命疾病,或?qū)?dòng)植物和環(huán)境具有高度危害的致病因子。通常有預(yù)防治療措施。
   四級(jí)對(duì)人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險(xiǎn)性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明,或未知的、危險(xiǎn)的致病因子。沒有預(yù)防治療措施。
    較近幾年以來,特別是“非典”疫情發(fā)生之后,不少科研單位、高等學(xué)校、醫(yī)院、商檢和衛(wèi)生防疫部門都已經(jīng)建設(shè)了或正要建設(shè)生物安全實(shí)驗(yàn)室。由于生物安全實(shí)驗(yàn)室的專業(yè)性強(qiáng),加上我國相應(yīng)的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不完善,建設(shè)方也缺乏相關(guān)經(jīng)驗(yàn),在建設(shè)中難免存在一些問題,需要注意以下幾點(diǎn):
1、實(shí)用性方面
(1)對(duì)于高級(jí)別的生物安全實(shí)驗(yàn)室,由于其造價(jià)昂貴,不宜盲目攀比建設(shè),避免造成浪費(fèi)。在立項(xiàng)建造生物安全實(shí)驗(yàn)室前,首先應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室的主要用途,基本的性能指標(biāo),以及建造實(shí)驗(yàn)室的目的等有透徹的了解。要根據(jù)試驗(yàn)對(duì)象的危害性確定生物安全實(shí)驗(yàn)室的等級(jí),不能盲目的追求高等級(jí),因?yàn)榧?jí)別越高,建造和運(yùn)行費(fèi)用也越高。
(2) 要平衡初次投資和運(yùn)行費(fèi)用之間的關(guān)系,不能只追求很低的初投資,選擇廉價(jià)的設(shè)備或簡易的系統(tǒng)形式,而忽略了運(yùn)行費(fèi)用,避免出現(xiàn)建得起而用不起的尷尬情況。設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行壽命周期費(fèi)用(life cycle costing)分析方法,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析后選擇合理、經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)方案。

2、平面布局
(1)國家對(duì)生物安全二級(jí)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)要求不是很嚴(yán),如可以開設(shè)窗戶,采取自然通風(fēng),不設(shè)空氣凈化裝置,對(duì)實(shí)驗(yàn)室正負(fù)壓差也無要求,人流、物流通道共用等。平面布局應(yīng)實(shí)用,不易太復(fù)雜,太過復(fù)雜只能增加使用中的不便,起不到實(shí)際作用;
(2)各功能區(qū)面積要足夠大,要考慮工作臺(tái)、儀器設(shè)備的擺放和操作使用空間等,功能區(qū)要依據(jù)實(shí)驗(yàn)的程序設(shè)置,在實(shí)驗(yàn)過程中不走回頭路,平面布局要合適,減少初投資和管理難度,
要有宜于空氣流向和空氣潔凈度。因此,一個(gè)完善合理的布局非常重要,這就要求業(yè)主和設(shè)計(jì)方要有對(duì)生物安全的充分理解以及相互之間的充分溝通。

3、通風(fēng)系統(tǒng)
(1)設(shè)計(jì)合理,使氣流流向合理,不留死角或使其較小。生物安全實(shí)驗(yàn)室要求氣流必須從清潔區(qū)流向污染區(qū),室內(nèi)送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置應(yīng)使氣流停滯的空間降到較小,室內(nèi)排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在較危險(xiǎn)區(qū)域,單側(cè)布置,不得有障礙。送風(fēng)口不能對(duì)著生物安全柜吹,送風(fēng)氣流和生物安全柜工作窗口的保護(hù)氣流互相干擾,將會(huì)使致病因子的泄露。
(2)密閉性能可靠,包括實(shí)驗(yàn)室圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性和空調(diào)通風(fēng)管道的密封性。圍護(hù)結(jié)構(gòu)的密封性差主要是在門窗部位,建議窗戶采用自然光照,設(shè)計(jì)建設(shè)成不能開啟的,這樣可以達(dá)到很好的密封,也能節(jié)省以后的運(yùn)行費(fèi)用,自然光照有利于實(shí)驗(yàn)室人員準(zhǔn)確觀察顏色。再就是隔墻的連接處密封性,空調(diào)通風(fēng)管道的制作要規(guī)范符合要求,密封材料要合格。這些都是生物安全實(shí)驗(yàn)室要求的基本原則。
(3)排風(fēng)系統(tǒng)的過濾器安裝位置要合理,不能把高效過濾器安裝在排風(fēng)機(jī)的正壓端,這不能滿足污染的排風(fēng)段必須負(fù)壓的要求。
(4)高效過濾器的更換和檢漏,特別是排風(fēng)高效過濾器。排風(fēng)高效過濾器更換前必須首先消毒滅菌,設(shè)計(jì)和安裝時(shí)必須考慮消毒問題,同時(shí)便于更換。為了確保環(huán)境安全,排風(fēng)高效過濾器也應(yīng)考慮檢漏的可能性,或采取其他確保不泄露的措施。我國很多P3實(shí)驗(yàn)室沒有做到這一點(diǎn)。
(5)室內(nèi)安裝分體空調(diào)或立柜式空調(diào)器,這在生物潔凈室中是不允許的,因?yàn)榭照{(diào)器中的換熱器事實(shí)上是一個(gè)微生物孳生裝置,嚴(yán)重污染實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。有的雖然把分體空調(diào)或立柜式空調(diào)器安裝在鄰近房間,用風(fēng)管進(jìn)行送風(fēng)。但由于高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室必須采用直流風(fēng),而普通空調(diào)的換熱器是按室內(nèi)循環(huán)風(fēng)設(shè)計(jì),達(dá)不到直流風(fēng)要求的壓差,再加上為了降低造價(jià),設(shè)備容量沒有富裕,根本達(dá)不到要求的室內(nèi)溫度。在高級(jí)別生物安全實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)需要穿特制的防護(hù)服,有時(shí)需要穿多層,如果溫度達(dá)不到要求,實(shí)驗(yàn)人員的感受會(huì)可想而知。

4、設(shè)備備用問題
(1)設(shè)置備用電源。應(yīng)設(shè)置有備用電源,以防在電網(wǎng)突然停電時(shí)應(yīng)急。實(shí)驗(yàn)室的門設(shè)計(jì)安裝有互鎖功能時(shí),條件不具備時(shí)需要另設(shè)不間斷電源,不間斷電源的供電能力要求不少于45分鐘。
(2)排風(fēng)機(jī)的備用問題。為了保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)在任何情況下都保持負(fù)壓,三級(jí)、四級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)系統(tǒng)要求應(yīng)設(shè)置備用排風(fēng)機(jī),但很多工程沒有設(shè)置。更有甚者排風(fēng)系統(tǒng)沒有備用風(fēng)機(jī),但送風(fēng)設(shè)置了備用風(fēng)機(jī)。

5、調(diào)節(jié)和控制功能
系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和控制功能。為了保證實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各個(gè)區(qū)域內(nèi)的壓差和壓力梯度,送風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)上應(yīng)安裝必要的風(fēng)量調(diào)節(jié)裝置,不能用普通調(diào)節(jié)閥代替。沒有完善的自控系統(tǒng),缺少應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力,也是目前實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)主要問題。雖然驗(yàn)收時(shí)各區(qū)域的壓力梯度可以調(diào)整到滿足要求,但在實(shí)際運(yùn)行過程中,由于高效過濾器阻力變化,缺乏專業(yè)運(yùn)行管理人員等原因,沒有自控系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室不能確保壓力梯度。因此必須重視生物安全實(shí)驗(yàn)室的自控系統(tǒng)。

6、竣工檢測
生物安全實(shí)驗(yàn)室竣工后,必須經(jīng)過國家授權(quán)的檢測機(jī)構(gòu)的檢測,這是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。檢測的內(nèi)容應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)室的嚴(yán)密程度、各個(gè)功能區(qū)之間的負(fù)壓值、氣流流向、氣流速度、換氣量、高效過濾器檢漏、潔凈度級(jí)別、自控系統(tǒng)等。

7、其他注意事項(xiàng)
不能把生物安全實(shí)驗(yàn)室建成正壓實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)按規(guī)定安裝防火閥,嚴(yán)禁用凈化工作臺(tái)來代替生物安全柜,嚴(yán)禁用安全柜的排風(fēng)代替房間排風(fēng)等。普通凈化工作臺(tái)與生物安全柜工作原理和用途完全不同,普通凈化工作臺(tái)無法保護(hù)人體免受微生物感染,所以二者不可替代。



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