中国国际医疗器械设计与制造技术展览会(Medtec China)2021

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2022年8月31-9月2日 | 上海世博展览馆1&2号馆

生物安全洁净室设计和施工应注意的问题

2022-02-16

前言
实验室是进行科研工作的必需场所,根据危险度等级,包括传染病原的传染性和危害性,国际上将生物实验室按照生物安全水平(Biosafety level,BSL)分为P1(Protection level 1),P2,P3和P4四个等级。P1-P4实验室可以承担的工作也根据安全等级进行划分,其严格等级从低到高。P1实验室:基础实验室,对人体、动植物或环境危害较低,不具有对健康成人,动植物致病的因子。现提出一些在实验工程建设之前功能分析、平面布局、通风系统等方面的注意事项,供生物安全实验室的业主、设计单位和施工单位参考。

生物安全
一 经济性方面
(1)对于高级别的生物安全实验室,由于其造价昂贵,不宜盲目攀比建设,避免造成浪费。在立项建造生物安全实验室前,首先应对实验室的主要用途,基本的性能指标,以及建造实验室的目的等有透彻的了解,可以运用价值工程理论来选择最优方案。

何为价值工程,计算公式V=F/C中的F是行业的平均成本,C是我们当前建设工程的目标成本。价值工程不是一个工程,而是解决成本和结果的一种管理技术,是平衡两者之间的矛盾,避免出现盲目追求成本低或高性能结果。是把工程完成之后的事后功能评价提前到工程建设之前,在建设工程之前是对核心工作进行功能分析,再做实施。价值工程在应用用分为准备阶段、分析阶段、创新阶段、实施阶段四个步骤。分析阶段是四个步骤中的关键阶段,主要方式是先做功能分析、再做评析。比如对新能源汽车设计中是否需要自导航、自动驾驶。要根据试验对象的危害性确定生物安全实验室的等级,不能盲目的追求高等级,因为级别越高,建造和运行费用也越高。

(2)要平衡初次投资和运行费用之间的关系,不能只追求很低的初投资,选择廉价的设备或简易的系统形式,而忽略了运行费用,避免出现建得起而用不起的尴尬情况。设计时要进行寿命周期费用(life cycle costing)分析方法,经技术经济分析后选择合理、经济的设计方案。

二 慎重选择设计和施工单位
(1)由于生物安全实验室的特殊性,应该选择建设过高级别的生物安全实验室或者对生物安全实验室有非常了解的正规的单位。业绩不等于专业,低价更不等于优质,要正确区分负压实验室,与安全性极高的生物安全实验室的业绩差别。

(2)生物安全实验室的空气净化和负压控制系统比一般的采暖通风空调系统要重要得多,必须进行详细的设计计算。

(3)近年来,实验室建设出现采用高级昂贵的建筑材料,但仍然不符合要求。还有提供的设计图纸实质上是普通的负压试验室,根本无法达到生物安全实验室的要求。

三 平面布局

不要追求过于繁琐的平面布局,导致一些实际工程由于平面布局不合理,增加了初投资和管理难度,有的影响了实验室内的空气洁净度。因此,一个完善合理的布局非常重要,这就要求业主和设计方要有对生物安全的充分理解以及相互之间的充分沟通。

四 空调通风系统

(1)生物安全实验室内气流组织要求必须从清洁区流向污染区,室内送风口和排风口的位置应使气流停滞的空间降到最小,并且室内排风口应设置在最危险区域,单侧布置,不得有障碍。
(2)对于围护结构,应着重处置门窗部位的密封性,还有些隔墙的连接处的密封性;空调通风管道的制作过程、密封材料更要控制合规性。这些是高度生物安全实验室要求密封性好的基本原则。
(3)排风系统的过滤器安装位置不合理,把高效过滤器安装在排风机的正压端,不能满足污染的排风段必须负压的要求。
(4)排风系统不加高效过滤器,而是采用高空排放,这也是不允许的。排风管中的风速要超过13米/秒,结果排风阻力大,达不到要求的排风量,室内很难保持要求的负压。或者排风机压头加大,噪音和电耗也同时加大。有些工程已经由于排风噪声超标与周围居民引起矛盾。
(5)高效过滤器的更换和检漏问题,特别是排风高效过滤器。排风高效过滤器一定在安装之前消毒,在运行过程中便于更换进行消毒灭菌。
(6)室内安装分体空调或立柜式空调器,这在生物类洁净室中是不允许的,因为空调器中的换热器事实上是一个微生物孳生装置,而安装在邻近房间,用风管进行送风也是不被允许,高级别生物安全实验室必须采用直流风。

伍 设备备用问题

(1)没有设置备用电源。如三级生物安全实验室要求双路独立供电,或采用备用发电机组,而四级生物安全试验室要求有第三备用电源。条件不具备时需要另设不间断电源,不间断电源的供电能力要求不少于45分钟。有的三级生物安全试验室仅采用普通市政供电,没有任何备用措施,显然不满足要求。

(2)排风机的备用问题。为了保证实验室内在任何情况下都保持负压,三级、四级生物安全实验室的排风系统要求应设置备用排风机,但很多工程没有设置。更有甚者排风系统没有备用风机,但送风设置了备用风机。

陆 系统的调节和控制功能

系统的调节和控制功能。为了严格保证实验室内各个区域内的压差和压力梯度,送风和排风系统上应安装必要的风量调节装置,而不能用普通调节阀代替。生物安全实验室应该安装完善的自控系统,避免在日后运营使用过程中出现缺少应对突发事件的能力问题。

柒 要重视工程检测

全实验室竣工后,首先应经过国家授权的检测机构的检测,这是很重要的一个环节。检测的内容应包括实验室的严密程度、各个房间之间的负压值、空气气流流向、高效过滤器检漏、洁净度级别、自控系统等多个方面。

捌 其他注意

严禁把生物安全实验室建成正压实验室,应按规定安装防火阀,严禁用净化工作台来代替生物安全柜,严禁用安全柜的排风代替房间排风等。普通净化工作台与生物安全柜工作原理和用途完全不同,根本无法保护人体免受微生物感染,这是十分危险的。

来源:动脉网