生物安全實驗室設(shè)計重難點分析

生物安全實驗室重難點分析生物安全實驗室重難點為壓差的控制、潔凈度的控制以及人流、物流、污物流的規(guī)劃。（1）生物安全實驗室應(yīng)設(shè)置成獨立的區(qū)域，與其他實驗室分開，門口應(yīng)設(shè)有門禁系統(tǒng)，非相關(guān)人員不得進入，各實驗室根據(jù)工作內(nèi)容和工作流程合理布局，既方便工作又不互相影響。（2）三流清晰。微生物實驗室規(guī)劃按照“人流”、“物流”、“污物流”的流向進行規(guī)劃，避免人人污染、人物污染等交叉污染的現(xiàn)象。（3）壓差的控制微生物氣溶膠二級屏障控制就空氣傳染的疾病的普遍情況來看，室內(nèi)氣流組織和對室內(nèi)污染空氣的隔離和處理，是防止致病微生物在室內(nèi)人員之間傳染和對室外環(huán)境傳染的重要措施。靜壓差的作用生物安全實驗室防護區(qū)相對其鄰室保持一定的負(fù)壓，可以防止室內(nèi)污染經(jīng)縫隙外泄，是控制污染的最重要的措施。當(dāng)某一房間與相鄰的房間之間有門窗和任何形式的孔口存在時，在這些門窗、孔口處于關(guān)閉的情況下，該房向與相鄰空向應(yīng)維持一個相對靜壓差，這個壓差就是以一定風(fēng)量通過這些關(guān)閉的門窗、孔口的縫隙時的阻力，所以靜壓差反映的是縫隙阻力的特性。目前國家標(biāo)準(zhǔn)對相鄰房間的靜壓差一般要求為10Pa或15Pa，實際上是考慮了一定的安全系數(shù)給出的數(shù)值。安全系數(shù)的初衷是考慮風(fēng)機、風(fēng)閥、壓力傳感器等儀器設(shè)備的誤差(或正負(fù)偏差因素)，實驗室大部分情況下是處于關(guān)門的靜止?fàn)顟B(tài)，對于開門等壓力擾動因素，《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011第7.3.1條規(guī)定:“空調(diào)凈化自動控制系統(tǒng)應(yīng)能保證各房間之間定向流方向的正確及壓差的穩(wěn)定"，《實驗室生物安全通用要求》GB19489-2008第2條規(guī)定:“中央控制系統(tǒng)應(yīng)能對所有故障和控制指標(biāo)進行報警，報警應(yīng)區(qū)分般報管和緊急報警”，即開門狀態(tài)雖然靜壓差喪失，但此種狀態(tài)只允許短時存在（一般情況下正常開關(guān)門動作不會超過30s)，對污染物外泄的影響并不是很大，可通過房間自凈予以控制。門的開關(guān)和人的進出作用當(dāng)室內(nèi)為正壓，門突然向內(nèi)開時，門內(nèi)一部分區(qū)間空氣受到壓縮，造成門劃過的區(qū)間出現(xiàn)局部暫時的負(fù)壓，在開門瞬問將室外空氣吸入。當(dāng)室內(nèi)為負(fù)壓，門突然向外開時，門外一部分區(qū)間空氣受到壓縮，造成門劃過的區(qū)向出現(xiàn)局部暫時的比室內(nèi)更低的負(fù)壓，在開門瞬問使室內(nèi)空氣外逸，以上現(xiàn)象可稱為開關(guān)門的卷吸作用。正壓室開門一次可吸人的空氣量約為0.17m/s。溫差的作用室內(nèi)外存在溫差幾乎是普遍現(xiàn)象，在開門瞬間，在熱壓的作用下，將有空氣從房間上部成下部進入或流出，這是一個未被充分認(rèn)識的造成污染的因素。理論上對溫差促進污染外泄的作用做了詳細討論，指出“只要有溫差，不論壓差多大，對流氣流就存在，也就是空氣傳播的污染就存在，氣流方向主要服從于溫差對流方向”。緩沖間的動態(tài)隔離作用在門開關(guān)，人進出的動態(tài)條件下，緩沖室可起到重要的隔離作用，它是生物安全實驗好中最重要的動態(tài)隔離措施,定向氣流的動態(tài)隔離作用傳染病學(xué)的研究早已證明，致病微生物氣溶膠濃度是造成感染的關(guān)鍵，美國疾病預(yù)防和控制中心(CDC)的防止結(jié)核分枝桿菌在衛(wèi)生保健設(shè)施中傳播的指南(1994)也指出，應(yīng)“降低傳染性飛沫核的濃度”，生物安全實驗室的氣流組織應(yīng)有利于室內(nèi)可能被河染空氣的排出(定向流)，即：房間之間的氣流從污染可能性低的房間流向污染可能性高的房間，房間內(nèi)，氣流應(yīng)該從低污染區(qū)向高污染區(qū)流動。室內(nèi)送排風(fēng)方式宜采用上送下排的定向氣流。房間風(fēng)口布置時，通常是送風(fēng)口靠近房間門口，排風(fēng)口靠近房間的盡頭，生物安全相等一級防護屏障設(shè)備的上方或附近盡量不設(shè)置送風(fēng)口，以減少對生物安全柜人口氣流形成干擾。因此高負(fù)壓，密封門對污染外泄的阻止是一種靜態(tài)隔離作用，在開門這一動態(tài)條件下，這種作用基本消失，在實驗室操作規(guī)程中應(yīng)對開關(guān)門的時間和動作幅度有時間短，幅度小等類似要求，溫差對流作用客觀存在，是一般壓差所抵消不了的，主實驗室與緩沖室的溫差越小越好，緩沖間對溫差對流下的污染交換可起到很好的動態(tài)隔離作用，是有效的手段，緩沖間是重要的動態(tài)隔離措施，除主實驗室門口有緩沖室外，必要時在防護區(qū)與輔助工作區(qū)之間再設(shè)一道緩沖間,送排風(fēng)方式應(yīng)是上送下排，定向氣流。在醫(yī)護人員工作位置上方應(yīng)設(shè)送風(fēng)口，以便首先保護實驗人員。排風(fēng)口遵循定向流的原則。（4）凈化的保證措施污染源的控制：由于氣流組織不可避免存在渦流，使得塵粒向室內(nèi)各個方向擴散的機率增大，因此對存在局部污染源的凈化房間，首先考慮對局部污染源進行控制，使局部污染源所散發(fā)的污染物質(zhì)隨渦流擴散到整個實驗室的機率大大降低，有利于提高室內(nèi)的潔凈度級別。風(fēng)機的選擇:為保證風(fēng)機在風(fēng)壓變化較大時，風(fēng)量不發(fā)生太大改變，凈化實驗室一般選用低噪聲的風(fēng)機，其性能曲線盡量用陡降型，而不采用平坦型。風(fēng)機壓頭的確定：由于過濾器實際運行時的風(fēng)量都小于額定風(fēng)量，如果按過濾器初阻力的2倍選取風(fēng)機，會使開始風(fēng)機壓頭過大，風(fēng)量和風(fēng)道風(fēng)速太大，易產(chǎn)生較大噪聲，所以當(dāng)系統(tǒng)阻力可計算時，粗效至髙效過濾器的終阻力可按初阻力分別加50Pa—120Pa的余額來確定。否則按初阻力的2倍加以確定。壓差控制：為保證實驗室在正常工作或空氣平衡暫時受到破壞時，氣流能以空氣潔