疾控中心實驗室設(shè)計：空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計

1、疾控中心實驗室設(shè)計：空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計 SICOLAB疾病預(yù)防控制中心 （簡稱疾控中心） 的建設(shè)重點在實驗室， 而實驗室建設(shè)重點在于空調(diào) 通風(fēng)系統(tǒng)。 實驗室環(huán)境于空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)而言主要是對壓力梯度、 潔凈度及溫濕度等方面有一 定的要求。通常，以空氣潔凈度（空氣中懸浮粒子潔凈度）為指標(biāo)的潔凈實驗室，可分 19 等級， 1級為潔凈度最高。疾控中心實驗室常用的有5級（百級）、 6級（千級）、 7級（萬級）和 8 級（十萬級）。對于以生物安全為核心的生物安全實驗室，根據(jù)其所處理對象的生 物危害程度和所采取的防護措施把生物安全實驗室分為 4 級，即 BSL-1 、BSL-2、BSL-3 、BSL-4 實驗室

2、， ABSL-1、 ABSL-2、ABSL-3、ABSL-4 為動物生物安全實驗室，一級防護最低，四級 防護要求最高。SICOLAB根據(jù)實際工作經(jīng)驗，依據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范，針對不同類型實驗室空調(diào) 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計要求進行探討。1 疾控中心實驗室的分類對于不同類型實驗室，其空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)有不同的要求。在進行 疾控中心實驗室設(shè)計時， 根據(jù)不同實驗室的實驗室壓力梯度、 潔凈度與溫濕度要求， 結(jié)合生 物安全等實驗室專業(yè)要求，將實驗室大致分成五種類型。1 1第1類型既要保證一定壓力梯度又要保證相應(yīng)潔凈度要求的負(fù)壓實驗室。此類實 驗室主要包括 BSL-3 和 BSL-4 實驗室，也包括一些負(fù)壓狀態(tài)下的 BSL-2

3、實驗室。對 BSL-3 和BSL-4實驗室的建設(shè)要求， GB 50346-2004生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范做了嚴(yán)格的 規(guī)定。1 2第2類型有潔凈度要求且具有相對壓力梯度的正壓實驗室。此類實驗室主要為單純性潔凈實驗室，包括 SPF動物實驗室、部分衛(wèi)生微生物實驗室、ICP-MS分析儀器實驗室等。1 3第3類型要保證一定壓力梯度但對室內(nèi)無潔凈度要求的負(fù)壓實驗室。對于一些具 有較高風(fēng)險的 BSL-2 實驗室，可按負(fù)壓進行設(shè)計。如流感實驗室、結(jié)核桿菌耐藥實驗室等。 通常，在實驗室建設(shè)中，負(fù)壓與潔凈是相伴設(shè)置的，但是，當(dāng)受條件限制時，根據(jù)具體情況 也可省去潔凈條件，僅按負(fù)壓條件設(shè)置。1 4第4類型對溫濕

4、度有較高要求的恒溫恒濕實驗室。此類實驗室主包括環(huán)境空氣倉、 空氣消毒實驗室、昆蟲飼養(yǎng)室、殺蟲模擬現(xiàn)場等實驗室。1 5第5類型對壓力梯度、潔凈度及溫濕度都無具體要求的普通實驗室。此類實驗室包括大部分理化實驗室（如 : 化學(xué)分析室、樣品處理室、氣相色譜室、氣 / 液質(zhì)聯(lián)用儀、原子 吸收室等實驗室）、 BSL-1 實驗室（包括分子細(xì)菌學(xué)實驗室、免疫學(xué)實驗室、肝炎實驗室、 厭氧實驗室等） 。上述分類是按照實驗室所需要滿足的主要環(huán)境條件進行的，是相對的分類，在實際工作中各類實驗室的環(huán)境要求往往是相互交叉的，特別是 14類實驗室， 通常是要求負(fù)壓/正壓、潔凈度、溫濕度同時具備。2 不同類型實驗室空調(diào)通風(fēng)系

5、統(tǒng)設(shè)計要求對于不同類型的實驗室， 由于室內(nèi)環(huán)境的要求各不相同， 其室內(nèi)氣流控制形式、 壓力梯 度、潔凈度、換氣次數(shù)、溫濕度、噪聲等方面的需求也各有不同。2 1第1類型實驗室實驗室內(nèi)部環(huán)境的要求比較高，負(fù)壓狀態(tài)下BSL-2實驗室主實驗室相對于大氣壓為 -20-30 Pa ，相鄰相通房間壓差為 1015 Pa ，潔凈度為 78 級。如果涉 及較大潛在危害的操作，宜采用全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。BSL-3、 BSL-4 主實驗室相對室外大氣壓，污染區(qū)為-40 Pa （名義值），實驗室環(huán)境潔凈度級別為7級或8級。為確保實驗區(qū)域內(nèi)的穩(wěn)定的壓力梯度， 空調(diào)系統(tǒng)可采用定量送風(fēng)、 變頻排風(fēng)等通風(fēng)形式。 氣流組織采用對側(cè)

6、上送下 排方式，主實驗室的送風(fēng)口設(shè)置在生物安全柜的對面上方頂棚圖 2第 1 類實驗室空調(diào)風(fēng)系統(tǒng) 原理圖圖 3第 2 類實驗室空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)原理圖圖4第 3類實驗室空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)原理圖處， 盡量靠近側(cè)墻； 排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在生物安全柜后下方側(cè)墻處。 為了提高氣流的均勻性， 送風(fēng)口與排風(fēng) 口應(yīng)采取“一” 字滿布方式，以提高空氣流線的平行度與合理的流向，降低含毒氣體流經(jīng)工 作人員呼吸帶的可能性。 對于第 1 類型實驗室的不同功能類別實驗區(qū)域宜采用獨立的空調(diào)系 統(tǒng)，以防止交叉污染。實驗室要有較好密閉性，空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)必須經(jīng)過低、中、高三道過濾 后才能送入房間，排風(fēng)同樣需經(jīng)高效過濾處理后才能外排。此類實驗室的送排風(fēng)方

7、式如圖 2 所示。2 2第2類型此類實驗室對室內(nèi)的潔凈度有較高的要求，不同等級的潔凈室及潔凈室 與非潔凈區(qū)之間的壓差應(yīng)圖 5環(huán)境測試倉空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理圖圖6第5類實驗室空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)原理圖5 Pa，潔凈區(qū)與室外的壓力梯度應(yīng) 10 Pa4，以防止?jié)崈艏墑e低區(qū)域的氣 流進入潔凈級別較高的區(qū)域。 潔凈實驗室的空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)， 宜分別獨立設(shè)置； 若采用合并系 統(tǒng)，則應(yīng)按功能、類別進行分類組合，相對獨立設(shè)置，不同功能類別的實驗室，不得共用新 風(fēng)、回風(fēng)和排風(fēng)系統(tǒng)，以防止不同實驗室的空氣隨回風(fēng)相互混合1， 5。空調(diào)系統(tǒng)采用上送下排的送排風(fēng)方式， 百級潔凈實驗室要采用垂直單向或水平單向流的送排風(fēng)方式。 送風(fēng)均

8、需經(jīng)過三級過濾， 排風(fēng)同樣作相應(yīng)的過濾處理后才能高空排放。 在處理此類實驗室時， 又可 根據(jù)實驗室是否可以利用回風(fēng)分為兩種不同要求的實驗室。一種是全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)實驗室， 不能利用回風(fēng)； 另一種是利用回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)實驗室。 一般， 從節(jié)約能源和降低運行成本的角 度考慮應(yīng)當(dāng)利用回風(fēng)， 但對于實驗室不主張過多利用回風(fēng)， 以保證環(huán)境與實驗人員及動物的 安全。利用回風(fēng)的實驗室應(yīng)保證供給潔凈室內(nèi)的新鮮空氣量40 m3/ （h 人）。利用回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)實驗室送排風(fēng)方式如圖 3 所示。2 3第3類型為減少運行費用，可以設(shè)置一些只要保證一定壓力梯度但無潔凈度要求 的負(fù)壓實驗室。 此類實驗室需要在主實驗室外設(shè)一個緩沖

9、間， 以保證主實驗室與外界的物理 隔離。主實驗室分別與外部大氣壓和輔助實驗室有-20-30 Pa 的壓力梯度。同時，為保護實驗人員和實驗環(huán)境，通常會設(shè)置BSC-n級別生物安全柜，安全柜包括內(nèi)排式與外排式。當(dāng)不使用生物安全柜或使用內(nèi)排式生物安全柜時，對室內(nèi)氣流不會產(chǎn)生額外影響， 室內(nèi)送排風(fēng)僅需滿足室內(nèi)合理換氣次數(shù)，并維持正常的壓力梯度即可。當(dāng)使用外排式生物安全柜時， 由于生物安全柜的向外排風(fēng)， 會造成室內(nèi)壓力梯度的增大。 如壓力梯度過大， 超出正常范圍， 則有必要在限定的時間（有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求時間為 1 s ）內(nèi)對室內(nèi)進行補風(fēng)，或減少室內(nèi)排風(fēng)， 以確保室內(nèi)壓力梯度相對穩(wěn)定。 通常為保持實驗室環(huán)境溫度

10、， 不宜直接從室外向室內(nèi)進行補 風(fēng)，最好經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng)。第 3類型的實驗室空調(diào)系統(tǒng)送排風(fēng)方式如圖 4所示。2 4第4類型實驗室對室內(nèi)的溫濕度有較高的要求，如環(huán)境空氣倉：在進行室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機物的測定與評價實驗時，溫度為（23 0 5 ）C,濕度為（45 5） %換氣次數(shù)為1次/h ;在進行空氣凈化器和空氣殺毒劑等空氣清潔產(chǎn)品的凈化、殺毒效果實驗時，溫度、濕度的要求同上，換氣次數(shù)為 0次/h，即零換氣；全系統(tǒng)不得發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象，以避免被測物 溶于水中， 影響測試結(jié)果的準(zhǔn)確性； 進入倉體的空氣應(yīng)清潔， 其中甲醛濃度或其他干擾測試 結(jié)果的物質(zhì)濃度必須16 2030 2025 4070 衛(wèi)生微生物實驗

11、室獨立潔凈空調(diào)系 統(tǒng)可利用回風(fēng)高空排放側(cè)墻排放57 級 5 級為單向氣流， 67 級為 10155 20263060ICP-MS 分析儀器實驗室獨立潔凈空調(diào)系統(tǒng)可利用回風(fēng)側(cè)墻排放67 級165 18274060消毒效果實驗室獨立潔凈空調(diào)系統(tǒng)可利用回風(fēng)側(cè)墻排放局部5級，其他 78級 1 次，局部5級為單向氣流10恒溫2026恒濕3060AMES培養(yǎng)實驗獨立潔凈空調(diào)系統(tǒng)全新風(fēng)，不能回風(fēng)側(cè)墻排放 7級16 1015 2025 4070 第 3類型負(fù)壓 BSL-2 實驗室蟲媒病毒實驗室熒 光顯微鏡觀察室切片室寄生蟲及地方病實驗室可利用風(fēng)機管盤式中央空調(diào)系統(tǒng)或分體空調(diào) 冷熱源， 通過送風(fēng)管向室內(nèi)送風(fēng)形成

12、氣流組織。 并視情況增加補風(fēng)系統(tǒng)。 宜全新風(fēng)可有回風(fēng) 無要求無要求高效過濾高空排放側(cè)墻排放高效過濾建議高空排放高效過濾建議高空排放 78級101566-20-30-20-30-10201827182718274060406040604570 恒濕 455 恒濕第 4 類型環(huán)境測試倉消毒產(chǎn)品消毒效果空氣實驗室倉體應(yīng)采用獨立空調(diào)系統(tǒng)；操作室準(zhǔn)備室可利用樓宇中央空調(diào)系統(tǒng)可利用回風(fēng)可利用回風(fēng)側(cè)墻排放側(cè)墻排放無潔凈要求無潔凈 要求10無要求無要求恒溫 23 0 -5恒溫2325第5類型理化實驗室 BSL-1級實驗室放射性 實驗室可利用風(fēng)機管盤式中央空調(diào)系統(tǒng)或分體空調(diào)冷熱源，通過送風(fēng)管向室內(nèi)送風(fēng)形成氣流組

13、織。并視情況增加補風(fēng)系統(tǒng)。 無要求無要求通風(fēng)柜內(nèi)廢氣需經(jīng)處理高空排放側(cè)墻排放無潔 凈要求無潔凈要求可自然通風(fēng)可自然通風(fēng)無要求無要求16281628 70W 70無要求高空排放無潔凈要求可自然通風(fēng)無要求1628 70普通職業(yè)衛(wèi)生安全實驗室無要求高空排放無潔凈要求可自然通風(fēng)無要求1628 70慢性非傳染性疾病實驗室無要求高空排放無潔凈要求可自然通風(fēng)無要求1628 70毒理學(xué)實驗室無要求高空排放無潔凈要求可自然通風(fēng)無要求1628 70注：本表中的實驗室參數(shù)按實驗室中主要實驗室的環(huán)境要求進行處理；第1類型第5類型實驗室噪聲應(yīng)達到w60 dB （A）。實驗室建設(shè)不僅要考慮室內(nèi)的舒適性， 更要考慮實驗室環(huán)境的安全性與避免交叉污染的 相對獨立性。 空