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生物安全實(shí)驗室設計和施工注意事項
時(shí)間:2019-07-18
生物安全實(shí)驗室設計和施工注意事項,生物安全實(shí)驗室是研究病毒、細菌等各種致病因子的特殊建筑物,實(shí)驗室工作人員在處理病原微生物、含有病原微生物的實(shí)驗材料或寄生蟲(chóng)時(shí),為確保實(shí)驗對象不對人和動(dòng)植物造成生物危害,確保周?chē)h(huán)境不受其污染,對實(shí)驗室和動(dòng)物實(shí)驗室的設計與建造都有特別的要求。
依據實(shí)驗對象的危害程度,一般把生物安全實(shí)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(shí)驗室的分級中三級和四級屬于高級別生物安全實(shí)驗室,有時(shí)也稱(chēng)為生物安全潔凈室,即常說(shuō)的P3、P4實(shí)驗室。
一級對人體、動(dòng)植物或環(huán)境危害較低,不具有對健康成人、動(dòng)植物致病的致病因子。
二級對人體、動(dòng)植物或環(huán)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(dòng)物和環(huán)境不會(huì )造成嚴重危害。有有效的預防和治療措施。
三級對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險性,主要通過(guò)氣溶膠使人傳染上嚴重的甚至是致命疾病,或對動(dòng)植物和環(huán)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(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險性,通過(guò)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(méi)有預防治療措施。
較近幾年以來(lái),特別是“非典”疫情發(fā)生之后,不少科研單位、高等學(xué)校、醫院、商檢和衛生防疫部門(mén)都已經(jīng)建設了或正要建設生物安全實(shí)驗室。由于生物安全實(shí)驗室的專(zhuān)業(yè)性強,加上我國相應的規范標準不完善,建設方也缺乏相關(guān)經(jīng)驗,在建設中難免存在一些問(wèn)題,需要注意以下幾點(diǎn):
1、實(shí)用性方面
(1)對于高級別的生物安全實(shí)驗室,由于其造價(jià)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(shí)驗室前,首先應對實(shí)驗室的主要用途,基本的性能指標,以及建造實(shí)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(shí)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(guān)系,不能只追求很低的初投資,選擇廉價(jià)的設備或簡(jiǎn)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(shí)要進(jìn)行壽命周期費用(life cycle costing)分析方法,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟分析后選擇合理、經(jīng)濟的設計方案。
2、平面布局
(1)國家對生物安全二級實(shí)驗室建設要求不是很?chē)?,如可以開(kāi)設窗戶(hù),采取自然通風(fēng),不設空氣凈化裝置,對實(shí)驗室正負壓差也無(wú)要求,人流、物流通道共用等。平面布局應實(shí)用,不易太復雜,太過(guò)復雜只能增加使用中的不便,起不到實(shí)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(shí)驗的程序設置,在實(shí)驗過(guò)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(fēng)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(shí)驗室要求氣流必須從清潔區流向污染區,室內送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置應使氣流停滯的空間降到較小,室內排風(fēng)口應設置在較危險區域,單側布置,不得有障礙。送風(fēng)口不能對著(zhù)生物安全柜吹,送風(fēng)氣流和生物安全柜工作窗口的保護氣流互相干擾,將會(huì )使致病因子的泄露。
(2)密閉性能可靠,包括實(shí)驗室圍護結構的密封性和空調通風(fēng)管道的密封性。圍護結構的密封性差主要是在門(mén)窗部位,建議窗戶(hù)采用自然光照,設計建設成不能開(kāi)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(shí)驗室人員準確觀(guān)察顏色。再就是隔墻的連接處密封性,空調通風(fēng)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(shí)驗室要求的基本原則。
(3)排風(fēng)系統的過(guò)濾器安裝位置要合理,不能把高效過(guò)濾器安裝在排風(fēng)機的正壓端,這不能滿(mǎn)足污染的排風(fēng)段必須負壓的要求。
(4)高效過(guò)濾器的更換和檢漏,特別是排風(fēng)高效過(guò)濾器。排風(fēng)高效過(guò)濾器更換前必須首先消毒滅菌,設計和安裝時(shí)必須考慮消毒問(wèn)題,同時(shí)便于更換。為了確保環(huán)境安全,排風(fēng)高效過(guò)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(shí)驗室沒(méi)有做到這一點(diǎn)。
(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(shí)上是一個(gè)微生物孳生裝置,嚴重污染實(shí)驗室環(huán)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(fēng)管進(jìn)行送風(fēng)。但由于高級別生物安全實(shí)驗室必須采用直流風(fēng),而普通空調的換熱器是按室內循環(huán)風(fēng)設計,達不到直流風(fēng)要求的壓差,再加上為了降低造價(jià),設備容量沒(méi)有富裕,根本達不到要求的室內溫度。在高級別生物安全實(shí)驗室做實(shí)驗需要穿特制的防護服,有時(shí)需要穿多層,如果溫度達不到要求,實(shí)驗人員的感受會(huì )可想而知。
4、設備備用問(wèn)題
(1)設置備用電源。應設置有備用電源,以防在電網(wǎng)突然停電時(shí)應急。實(shí)驗室的門(mén)設計安裝有互鎖功能時(shí),條件不具備時(shí)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(fēng)機的備用問(wèn)題。為了保證實(shí)驗室內在任何情況下都保持負壓,三級、四級生物安全實(shí)驗室的排風(fēng)系統要求應設置備用排風(fēng)機,但很多工程沒(méi)有設置。更有甚者排風(fēng)系統沒(méi)有備用風(fēng)機,但送風(fēng)設置了備用風(fēng)機。
5、調節和控制功能
系統的調節和控制功能。為了保證實(shí)驗室內各個(gè)區域內的壓差和壓力梯度,送風(fēng)和排風(fēng)系統上應安裝必要的風(fēng)量調節裝置,不能用普通調節閥代替。沒(méi)有完善的自控系統,缺少應對突發(fā)事件的能力,也是目前實(shí)驗室的一個(gè)主要問(wèn)題。雖然驗收時(shí)各區域的壓力梯度可以調整到滿(mǎn)足要求,但在實(shí)際運行過(guò)程中,由于高效過(guò)濾器阻力變化,缺乏專(zhuān)業(yè)運行管理人員等原因,沒(méi)有自控系統的實(shí)驗室不能確保壓力梯度。因此必須重視生物安全實(shí)驗室的自控系統。
6、竣工檢測
生物安全實(shí)驗室竣工后,必須經(jīng)過(guò)國家授權的檢測機構的檢測,這是很重要的一個(gè)環(huán)節。檢測的內容應包括實(shí)驗室的嚴密程度、各個(gè)功能區之間的負壓值、氣流流向、氣流速度、換氣量、高效過(guò)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(shí)驗室建成正壓實(shí)驗室,應按規定安裝防火閥,嚴禁用凈化工作臺來(lái)代替生物安全柜,嚴禁用安全柜的排風(fēng)代替房間排風(fēng)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(wú)法保護人體免受微生物感染,所以二者不可替代。
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