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                  生物安全實驗室設計和施工注意事項

                  時間:2019-07-18

                  生物安全實驗室設計和施工注意事項,生物安全實驗室是研究病毒、細菌等各種致病因子的特殊建筑物,實驗室工作人員在處理病原微生物、含有病原微生物的實驗材料或寄生蟲時,為確保實驗對象不對人和動植物造成生物危害,確保周圍環境不受其污染,對實驗室和動物實驗室的設計與建造都有特別的要求。
                      依據實驗對象的危害程度,一般把生物安全實驗室分為四級,其中一級對生物安全隔離的要求較低,四級較高,生物安全實驗室的分級中三級和四級屬于高級別生物安全實驗室,有時也稱為生物安全潔凈室,即常說的P3、P4實驗室。
                     一級對人體、動植物或環境危害較低,不具有對健康成人、動植物致病的致病因子。
                     二級對人體、動植物或環境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子,對健康成人、動物和環境不會造成嚴重危害。有有效的預防和治療措施。
                     三級對人體、動植物或環境具有高度危險性,主要通過氣溶膠使人傳染上嚴重的甚至是致命疾病,或對動植物和環境具有高度危害的致病因子。通常有預防治療措施。
                     四級對人體、動植物或環境具有高度危險性,通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明,或未知的、危險的致病因子。沒有預防治療措施。
                      較近幾年以來,特別是“非典”疫情發生之后,不少科研單位、高等學校、醫院、商檢和衛生防疫部門都已經建設了或正要建設生物安全實驗室。由于生物安全實驗室的專業性強,加上我國相應的規范標準不完善,建設方也缺乏相關經驗,在建設中難免存在一些問題,需要注意以下幾點:
                  1、實用性方面
                  (1)對于高級別的生物安全實驗室,由于其造價昂貴,不宜盲目攀比建設,避免造成浪費。在立項建造生物安全實驗室前,首先應對實驗室的主要用途,基本的性能指標,以及建造實驗室的目的等有透徹的了解。要根據試驗對象的危害性確定生物安全實驗室的等級,不能盲目的追求高等級,因為級別越高,建造和運行費用也越高。
                  (2) 要平衡初次投資和運行費用之間的關系,不能只追求很低的初投資,選擇廉價的設備或簡易的系統形式,而忽略了運行費用,避免出現建得起而用不起的尷尬情況。設計時要進行壽命周期費用(life cycle costing)分析方法,經技術經濟分析后選擇合理、經濟的設計方案。

                  2、平面布局
                  (1)國家對生物安全二級實驗室建設要求不是很嚴,如可以開設窗戶,采取自然通風,不設空氣凈化裝置,對實驗室正負壓差也無要求,人流、物流通道共用等。平面布局應實用,不易太復雜,太過復雜只能增加使用中的不便,起不到實際作用;
                  (2)各功能區面積要足夠大,要考慮工作臺、儀器設備的擺放和操作使用空間等,功能區要依據實驗的程序設置,在實驗過程中不走回頭路,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,一個完善合理的布局非常重要,這就要求業主和設計方要有對生物安全的充分理解以及相互之間的充分溝通。

                  3、通風系統
                  (1)設計合理,使氣流流向合理,不留死角或使其較小。生物安全實驗室要求氣流必須從清潔區流向污染區,室內送風口和排風口的位置應使氣流停滯的空間降到較小,室內排風口應設置在較危險區域,單側布置,不得有障礙。送風口不能對著生物安全柜吹,送風氣流和生物安全柜工作窗口的保護氣流互相干擾,將會使致病因子的泄露。
                  (2)密閉性能可靠,包括實驗室圍護結構的密封性和空調通風管道的密封性。圍護結構的密封性差主要是在門窗部位,建議窗戶采用自然光照,設計建設成不能開啟的,這樣可以達到很好的密封,也能節省以后的運行費用,自然光照有利于實驗室人員準確觀察顏色。再就是隔墻的連接處密封性,空調通風管道的制作要規范符合要求,密封材料要合格。這些都是生物安全實驗室要求的基本原則。
                  (3)排風系統的過濾器安裝位置要合理,不能把高效過濾器安裝在排風機的正壓端,這不能滿足污染的排風段必須負壓的要求。
                  (4)高效過濾器的更換和檢漏,特別是排風高效過濾器。排風高效過濾器更換前必須首先消毒滅菌,設計和安裝時必須考慮消毒問題,同時便于更換。為了確保環境安全,排風高效過濾器也應考慮檢漏的可能性,或采取其他確保不泄露的措施。我國很多P3實驗室沒有做到這一點。
                  (5)室內安裝分體空調或立柜式空調器,這在生物潔凈室中是不允許的,因為空調器中的換熱器事實上是一個微生物孳生裝置,嚴重污染實驗室環境。有的雖然把分體空調或立柜式空調器安裝在鄰近房間,用風管進行送風。但由于高級別生物安全實驗室必須采用直流風,而普通空調的換熱器是按室內循環風設計,達不到直流風要求的壓差,再加上為了降低造價,設備容量沒有富裕,根本達不到要求的室內溫度。在高級別生物安全實驗室做實驗需要穿特制的防護服,有時需要穿多層,如果溫度達不到要求,實驗人員的感受會可想而知。

                  4、設備備用問題
                  (1)設置備用電源。應設置有備用電源,以防在電網突然停電時應急。實驗室的門設計安裝有互鎖功能時,條件不具備時需要另設不間斷電源,不間斷電源的供電能力要求不少于45分鐘。
                  (2)排風機的備用問題。為了保證實驗室內在任何情況下都保持負壓,三級、四級生物安全實驗室的排風系統要求應設置備用排風機,但很多工程沒有設置。更有甚者排風系統沒有備用風機,但送風設置了備用風機。

                  5、調節和控制功能
                  系統的調節和控制功能。為了保證實驗室內各個區域內的壓差和壓力梯度,送風和排風系統上應安裝必要的風量調節裝置,不能用普通調節閥代替。沒有完善的自控系統,缺少應對突發事件的能力,也是目前實驗室的一個主要問題。雖然驗收時各區域的壓力梯度可以調整到滿足要求,但在實際運行過程中,由于高效過濾器阻力變化,缺乏專業運行管理人員等原因,沒有自控系統的實驗室不能確保壓力梯度。因此必須重視生物安全實驗室的自控系統。

                  6、竣工檢測
                  生物安全實驗室竣工后,必須經過國家授權的檢測機構的檢測,這是很重要的一個環節。檢測的內容應包括實驗室的嚴密程度、各個功能區之間的負壓值、氣流流向、氣流速度、換氣量、高效過濾器檢漏、潔凈度級別、自控系統等。

                  7、其他注意事項
                  不能把生物安全實驗室建成正壓實驗室,應按規定安裝防火閥,嚴禁用凈化工作臺來代替生物安全柜,嚴禁用安全柜的排風代替房間排風等。普通凈化工作臺與生物安全柜工作原理和用途完全不同,普通凈化工作臺無法保護人體免受微生物感染,所以二者不可替代。



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