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                  醫學媒介生物實驗室的建筑設計

                  時間:2020-01-17


                      醫學媒介生物實驗室是研究媒介生物及其傳播傳染病、寄生蟲病的專設場所,在實驗室內經常會接觸到各種各樣的病原微生物。這些病原微生物不僅對攜帶者具有致病性,而且其中一些還可感染人類,如果控制不嚴引起擴散,不僅污染實驗室,導致檢驗結果失敗或混淆,還可能污染周圍環境,對操作人員造成威脅,甚至引起疫病傳播。歷史上已有很多先例。引起實驗室感染的病原類型的百分比是,細菌49.1%;病毒31.6%;立克次氏體11.3%;真菌5.7%;寄生蟲2.3%。因此,既要做到檢驗結果準確,又不造成自身感染和從實驗室擴散病原微生物,實驗室的設計建造必須符合規范。
                  1?實驗室設計可參考的法規和規范
                      (1)《實驗室生物安全通用要求》?GB19489-2004,2004年10月1日正式實施;
                      (2)《生物安全實驗室建筑技術規范》?GB50346-2004,2004年9月1日正式實施;
                      (3)《省、地、縣級疾病預防控制中心實驗室建設指導意見》?2004年7月23日下發;
                      (4)美國CDC/NIH出版的《BiosafetyinMicrobio2logicalandBiomedicalLaboratories》(BMBL);
                      (5)美國OccupationalSafety&Health[**]dministra2tion(OSH[**])規定;
                      (6)世界衛生組織出版的《實驗室生物安全手冊》2003年第2版。
                  2?建筑規劃
                      安全、效率、舒適是理想實驗環境的3大要素,也是實驗室設計的宗旨,要建設現代化的實驗室,首先要制定出實驗室的總體規劃,研究解決以下問題:
                      (1)布局要求。實驗室選址宜符合下列要求:
                      ①充分利用城市基礎設施,地形規整,交通方便;
                      ②避讓飲用水源保護區;
                      ③避開化學、生物、噪聲、振動、強電磁場等污染源及易燃易爆場所。
                      ④實驗用房宜與辦公等其他功能用房分開設置,實驗室建筑宜獨立設置,合理分區。實驗室建筑宜處于最小風頻上風向。
                      ⑤業務、實驗、行政及保障等各類功能用房集中在一個樓宇的,實驗用房宜置于樓宇上部。
                      ⑥樓層平面宜為中廊式。實驗區位于樓層一端,垂直通道、實驗人員辦公及生活等其它區域位于樓層另一端,與實驗有關的輔助用房可置于上述2個區域之間。
                      (2)確定所需房間數、面積。
                      (3)實驗流程設計。
                      (4)確定主要實驗儀器設備的布置方式,如生物安全柜、通風柜、高壓滅菌鍋的位置;
                      (5)工程管網的布置;
                      (6)靈活性的要求;
                      (7)環保要求。
                  3?建筑要求
                      (1)實驗樓宜采用框架結構,便于實驗室合理布局。
                      (2)建筑防火、抗震、防雷系統。
                      (3)生物安全。從事高危險性病原微生物工作的實驗室,應嚴格按《生物安全實驗室建筑技術規范》?GB50346-2004設計施工,生物安全建筑周圍宜建立防護設施(如寬60cm、深60cm的防鼠溝、防鼠網等),實驗室建筑內不能有野生嚙齒動物竄入。實驗動物房必須嚴防生物逃逸,要求門窗嚴密,安裝彈簧門,動物籠和實驗室房門均需扣死或加鎖,對于會飛行的實驗生物尤其應有完善的防護措施,實驗室如有可開啟的窗戶,應設置紗窗。
                      (4)通風。因為制作、分析媒介生物標本時,常常用到有毒有害的化學物質,且室內工作時間長。為使工作人員不吸入有毒的、可致病的化學物質,實驗室應安裝通風柜或生物安全柜;同時,由于環境相對密封,實驗室應有良好的換氣和空調設備,但不得采用可造成不同實驗室之間空氣交換的中央空調系統。在設計排氣管路系統時,可以選擇獨立管路系統或分支管路(Manifold)系統。獨立的排氣系統有單一的風管、風機、排放煙囪和單一的空氣處理設備。
                      這樣的設計簡單且容易達到壓力平衡,但所花費的成本較高,每一個污染控制設備就要1套獨立的排氣系統。為了避免風機在使用時出現故障影響實驗的進度,通常都會有2臺風機,1臺備用,如此一來,有2個污染控制設備就必須要有4臺風機。風機的數量增加會占用建筑物較大的空間;相反地,分支管路排氣系統就含有很多分支的次要管路,每一個分支管路都會匯入單一的主風管,主風管后面可以串連多個風機來控制需求風量。
                      與前述比較,2個污染控制設備只需要3臺風機串聯即可,其中1臺為備用風機。每臺平時運轉2/3的風量來維持設備排氣正常,當有1臺故障時可將其它2臺風量提升至滿載,實驗中斷的可能性大幅降低。如實驗室具有潔凈度、溫濕度、壓力梯度要求,應采用獨立新風、回風與排風管路系統。實驗室通風柜的排風系統也應獨立設置,即1柜1管1風機系統,不宜共用風道。實驗用房在外墻上應預留潛藏的側送側排風口。

                      (5)溫濕度。由于分析鑒定媒介生物多用到精密光學儀器,因此,保持實驗室內恒溫恒濕比較重要。
                      (6)易清洗。實驗室內的實驗可能會污染環境,因此要求實驗室地面、墻體、天花可沖洗,易清潔,能耐受普通消毒劑的處理。
                      ①實驗室的地面施工應滿足以下要求:
                      a)防滑;b)無縫隙加工;c)耐消毒劑侵蝕;d)耐磨;e)易清潔。
                      ②實驗室的墻面施工應滿足以下要求:
                      a)表面平滑;b)表面耐侵蝕、耐磨;c)不吸濕,不透濕;d)不易附著灰塵;e)容易清潔;f)所有縫隙都應用膠密封。
                      (7)照明。合理利用自然光,輔以人工照明,但精密度高的工作室宜用人工照明。照明設備以日光燈為主,它使用壽命長,光源面積大,光效高且發熱量低。日光燈安裝方式以頂裝對稱式布局為佳,使照度均勻,減少眩目。精密光學儀器要用專用光源,拍攝數碼顯微照片宜用環型閃光燈。
                      (8)“三廢”排放。實驗室需要排放的廢水、廢氣、廢渣稱為實驗室“三廢”。為了保證化驗人員的健康及防止環境污染,實驗室三廢的排放應遵守《中華人民共和國環境保護法》的有關規定。
                      廢氣:實驗室的少量廢氣一般可由通風裝置直接排至室外,排氣管必須高于附近屋頂3m,毒性大的氣體可參考工業廢氣處理辦法用吸附、吸收、氧化、分解等方法處理后排放。
                      廢液:實驗廢水應設污水處理裝置或采取有效處理措施,具備有效去除酸、堿、重金屬、有機溶劑及殺滅致病微生物的功能,水質達到《污水綜合排放標
                  準》(GB8978-88)。裝置結構應設調節池、物化處理單元、生化處理單元及消毒單元。
                      我國國家標準中對能在環境或動植物體內蓄積,對人體產生長遠影響的污染物稱第1類污染物,對它們允許排放的濃度作了嚴格的規定,總砷的最高允許排放濃度為0.5mg/L。
                      廢渣:廢棄的有害固體藥品嚴禁倒在生活垃圾處,必須經處理解毒后丟棄。
                      (9)實驗室建筑層高宜為3.7~4.0m;凈高宜為2.7~2.8m;有潔凈度、壓力梯度、恒溫、恒濕等特殊要求的實驗室凈高宜為2.5~2.7m。紫外燈高度不宜超過2.5m(按0.5~0.8W/m3),以確保消毒效果。
                      (10)實驗室走廊凈寬宜為1.6~2.0m。普通實驗室門寬以1.1~1.5m(不對稱雙開)為宜;有緩沖間的實驗室(包括無菌室、潔凈實驗室、生物安全實驗室等結構復雜的實驗用房),應留有隱蔽的設備門,供實驗設備,尤其是大型設備的進出。
                      (11)實驗室采取透明化分隔時,應采用不低于1m的實墻。實驗室外窗不宜采用有色玻璃,以免在實驗時造成色覺判斷誤差。
                      (12)實驗室中的家具應牢固。應有專門放置生物廢棄物容器的臺(架)。實驗用臺柜的基材應符合環保要求,面材應具備耐腐蝕、易清洗、防火的特點。
                      (13)實驗室應設洗手池(靠近出口處),洗手水嘴宜使用非觸摸式;實驗室水槽、下水管道應耐酸、堿及有機溶劑,并采取防堵塞、防滲漏措施。存在生物危險因素的微生物實驗室污染區不得設置地漏。
                      (14)實驗區內易受化學物質灼傷處應設置洗眼器及緊急沖淋裝置,或設置共用緊急沖淋裝置。
                      (15)實驗室建筑的供電應留有足夠的負荷余量,設施應安全可靠,一般采用雙路供電,不具備雙路供電條件的,應設置自備電源。有特殊要求的,應配備不間斷電源。
                      (16)實驗室建筑的綜合布線、計算機網絡、樓宇自控、安全防范等智能化系統應按同期社會較先進的水平設計,并留有一定的發展空間;在實驗區,每個實驗室至少設置1個數據與語音點。
                  4?媒介生物展室設計注意事項:
                      (1)防潮防蟲,宜密封,有溫度和濕度監測和控制設備。
                      (2)采用人工照明為主,由于自然光中的紫外線會破壞展品,因此不宜采用自然光。白熾燈能使展品生動鮮明,而且它的紫外線含量極少;而熒光燈的亮度低,發光效率高,而且紫外線含量也遠比天然光低得多,并且這2種燈的品種、規格都很多,便于選擇。高強度氣體放電燈的紫外線含量高,易產生眩光,不宜采用。
                      (3)因為光對展品的損害作用的大小與展品上
                  的曝光量(照度與時間的乘積)成正比。所以,對于敏感和特別敏感的材料,應設法減少曝光時間。例如,只在有人參觀時才開燈、展品上加蓋子、利用復制品、放錄像、定期更換展品、在非展出時間讓展品處于黑暗的環境之中等措施。
                      (4)展柜照明的光源要做適當遮擋,防止嚴重的一、二次反射。
                      (5)對于立體的展品,應表現其立體感,立體感應通過定向照明和漫射照明的結合來實現。


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