淺談生物安全實(shí)驗(yàn)室的電氣設(shè)計(jì)

1、淺談生物安全實(shí)驗(yàn)室的電氣設(shè)計(jì)    【摘要】生物安全實(shí)驗(yàn)室的建成和投入使用，對應(yīng)對像非典、禽流感這樣的突發(fā)疫情，有了可靠的基礎(chǔ)設(shè)施保證。本文就生物安全實(shí)驗(yàn)室在設(shè)計(jì)、施工中電氣專業(yè)需要重視的問題和要點(diǎn)結(jié)合規(guī)范展開具體的分析。 【關(guān)鍵詞】生物安全實(shí)驗(yàn)室； 生物安全柜；電氣負(fù)荷等級；負(fù)壓；報(bào)警 Abstract : The biological safety laboratory built and put into use, corresponding to such as SARS, avian flu such sudden epidemic situa

2、tion provide a reliable infrastructure assurance. In this paper, biological safety lab in the design, construction electrical engineering issues need attention and points combined with norms to develop specific analysis. Key words : biological safety laboratory; biological safety cabinet; electrical

3、 load level; negative pressure; alarm 中圖分類號：S972.7+4文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號： 前言： 由于生物安全實(shí)驗(yàn)室的特殊性，我國已經(jīng)出臺了一些相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)結(jié)合工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，就如何理解和貫徹規(guī)范條文，提出一些設(shè)計(jì)、施工中的注意事項(xiàng)。 生物安全實(shí)驗(yàn)室不同于其他普通實(shí)驗(yàn)室，是從事對人可能產(chǎn)生危害的生物試驗(yàn)的場所，尤其是三級和四級的生物安全實(shí)驗(yàn)室主要用于對人、畜有高度傳染性的烈性傳染病的研究。因此其實(shí)驗(yàn)室的安全性至關(guān)重要。如果防范措施不力，輕則造成實(shí)驗(yàn)室工作人員的感染，重則因傳染性微生物外泄，造成大范圍傳染病的流行，甚至可能導(dǎo)致生物災(zāi)難的發(fā)生。所以生物

4、安全實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)和建設(shè)應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)化為方向，充分考慮其安全性和可靠性。 生物安全實(shí)驗(yàn)室的定義和分級 生物安全實(shí)驗(yàn)室：通過防護(hù)屏障和管理措施，達(dá)到生物安全要求的生物實(shí)驗(yàn)室和動物實(shí)驗(yàn)室。生物安全實(shí)驗(yàn)室組成：生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)由主實(shí)驗(yàn)室、其他實(shí)驗(yàn)室和輔助用房組成。生物安全實(shí)驗(yàn)室的分級：依據(jù)實(shí)驗(yàn)室所處理對象的生物危險程度，把生物安全實(shí)驗(yàn)室分為四級，其中一級對生物安全隔離的要求最低，四級最高。 2. 供電系統(tǒng) 生物安全實(shí)驗(yàn)室必須保證用電的可靠性。三級生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用獨(dú)立雙路電源供電，當(dāng)不具備獨(dú)立雙路電源供電條件時，應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機(jī)組或不間斷電源；四級生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)采用獨(dú)立雙路電源供電，同時應(yīng)設(shè)置第三電源

5、（如不間斷電源、柴油發(fā)電機(jī)組等）。備用電源應(yīng)在不引起任何事故的情況下自動投入運(yùn)行。 每個生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)有一個獨(dú)立專用配電箱。二級四級生物安全實(shí)驗(yàn)室的專用配電箱應(yīng)設(shè)在該實(shí)驗(yàn)室的清潔區(qū)內(nèi)。 三、四級生物安全實(shí)驗(yàn)室中所用的不間斷電源，其容量配置應(yīng)考慮實(shí)驗(yàn)室的主要設(shè)備45分鐘的電力供應(yīng)。一般地，主要設(shè)備包含生物安全柜排風(fēng)機(jī)，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)、事故照明、動物籠具、負(fù)壓隔離器、自動報(bào)警監(jiān)測系統(tǒng)等。需注意的是，因在高級別生物安全實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)需要穿特制的防護(hù)服，有時需多穿幾層，散熱不便，所以室內(nèi)溫度設(shè)置較低，且空調(diào)專業(yè)按工藝需求采用全新風(fēng)系統(tǒng)，電氣照明設(shè)計(jì)中照度要求較高，加之實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還有諸多的設(shè)備。如：

6、生物安全柜、空氣壓縮機(jī)、雙開門高壓滅菌器、超低溫冰箱等實(shí)驗(yàn)裝備用電量較大，所以負(fù)荷密度將高達(dá)250W350W/m2，故在設(shè)計(jì)初期估算用電量時,應(yīng)考慮上述有關(guān)因素,并考慮留有發(fā)展空間。 3.管線敷設(shè)和電纜選型 生物安全實(shí)驗(yàn)室配電管線應(yīng)采用金屬管敷設(shè)，穿過墻和樓板的電線管應(yīng)加套管，套管內(nèi)用不收縮、不燃燒材料密封。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的電線管穿線后，管口應(yīng)采用無腐蝕、不起塵和不燃材料封閉。特殊部位（如四級生物安全實(shí)驗(yàn)室的污染區(qū)）的配電管線應(yīng)采用礦物絕緣電纜。 四級生物安全實(shí)驗(yàn)室的消防設(shè)計(jì)原則是“燒盡為止”。 按照這個原則，若四級生物安全實(shí)驗(yàn)室發(fā)生火災(zāi)，在火災(zāi)未燒透燒徹底時，其內(nèi)部的負(fù)壓保持等不可停止，所以如

7、果四級生物安全實(shí)驗(yàn)室的污染區(qū)等特殊部位的配電線路，就需要在火災(zāi)發(fā)生時不會因燒壞電纜絕緣而致短路，必須維持通電，設(shè)計(jì)時按此需求選擇電纜型號，則無疑應(yīng)采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是采用氧化鎂作絕緣材料，以銅管作其外護(hù)套的電纜，其外護(hù)層強(qiáng)度高，可兼作接地線，十分可靠。且耐機(jī)械撞擊，耐腐蝕性好。 4.配電與電氣照明 生物安全實(shí)驗(yàn)室按實(shí)驗(yàn)對象和工藝要求劃分為污染區(qū)、半污染區(qū)和清潔區(qū)。根據(jù)污染控制和物理隔離的原則，考慮到實(shí)驗(yàn)室嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入及電氣維修人員的安全，配電間應(yīng)布置于清潔區(qū)，引至各實(shí)驗(yàn)室重要的實(shí)驗(yàn)設(shè)備電源采用放 射式專線供電，確?；ゲ挥绊?，實(shí)驗(yàn)室需配置適量的帶漏電保護(hù)的組合插座箱，因?qū)嶒?yàn)工藝所

8、需，要求電源連續(xù)供電，故其漏電故障電流保護(hù)不應(yīng)直接自動切斷電源，應(yīng)只發(fā)聲光報(bào)警信號，額定故障動作電流選擇可調(diào),以便于根據(jù)不同的負(fù)荷，靈活調(diào)節(jié)靈敏度。 因處理病源的區(qū)域，其墻面、地面、天花板需清洗、消毒，不可起塵，不可開裂，所以墻面、地面、天花板都不留有縫隙、所有接縫應(yīng)密封，表面光滑防水，地板整體防滑，不會形成微生物孳生的有利環(huán)境、對實(shí)驗(yàn)室常用化學(xué)試劑和消毒劑具有耐侵蝕性，不吸濕，不透濕、故生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)配套采用防水型開關(guān)和插座，為便于墻面的清潔，三級和四級生物安全實(shí)驗(yàn)室照明燈具宜采用隱藏式或吸頂式密閉潔凈燈，并且具有防水功能。 生物安全實(shí)驗(yàn)室內(nèi)均配置洗手池，洗手池的操作應(yīng)該是免接觸式或全自

9、動的，一般會有肘式、腳踏式和感應(yīng)式等。如配置感應(yīng)式水龍頭，則應(yīng)根據(jù)要求將所需電源接入到預(yù)留位置，考慮運(yùn)行安全及維護(hù)方便，可優(yōu)先采用紐扣電池驅(qū)動的水龍頭或利用放水水流能量自發(fā)電的新型水龍頭。 5. 自動控制 三級、四級生物安全實(shí)驗(yàn)室必須配置建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，以便控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)從清潔區(qū)到污染區(qū)每相鄰區(qū)域的壓力梯度，保證壓力梯度的穩(wěn)定，并可按實(shí)驗(yàn)室的各種不同運(yùn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)量、溫濕度和換氣次數(shù)等，并防止實(shí)驗(yàn)室持續(xù)正向增壓，相應(yīng)地，必須在實(shí)驗(yàn)室入口處的顯著位置、機(jī)房和控制室，均設(shè)置壓力梯度控制和顯示裝置，顯示實(shí)驗(yàn)間和緩沖間的負(fù)壓狀況，標(biāo)明和證實(shí)進(jìn)風(fēng)的風(fēng)向，當(dāng)有關(guān)數(shù)值超出設(shè)定值，出現(xiàn)非正常的狀況，建筑設(shè)備監(jiān)

10、控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲光報(bào)警信號，以便警告實(shí)驗(yàn)人員空調(diào)系統(tǒng)出了問題。 三級和四級生物安全實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)置排風(fēng)機(jī)，生物安全實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)機(jī)組均為一用一備，一旦常用排風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時，備用排風(fēng)機(jī)應(yīng)能自動投入運(yùn)行。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)除有壓力梯度控制和顯示裝置外，還須有排風(fēng)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的顯示裝置，如有意外發(fā)生，可發(fā)出聲光報(bào)警信號通知相關(guān)人員,迅速采取應(yīng)對措施,啟動備用排風(fēng)機(jī)并自動投入,同時有報(bào)警信號送出,告知備用設(shè)備已處于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài),應(yīng)立即維修排風(fēng)系統(tǒng)。因排風(fēng)系統(tǒng)是生物安全實(shí)驗(yàn)室的核心，必須能夠連續(xù)運(yùn)行，以確保實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的負(fù)壓，備用設(shè)備作為最后、唯一的在線運(yùn)行設(shè)備，其電動機(jī)過載保護(hù)，應(yīng)作慎重的考慮，必須有別于普通的電動機(jī)保護(hù)，如

11、僅為保護(hù)電動機(jī)而簡單地突然斷電，將導(dǎo)致更大損失。所以，應(yīng)不設(shè)過載保護(hù)，若裝設(shè)電動機(jī)過載保護(hù)，應(yīng)僅作用于報(bào)警信號，萬萬不可斷開電動機(jī)供電回路，并應(yīng)安裝風(fēng)機(jī)啟動自動聯(lián)鎖裝置，確保實(shí)驗(yàn)室啟動時先開排風(fēng)機(jī)后開送風(fēng)機(jī)，關(guān)閉時先關(guān)送風(fēng)機(jī)后關(guān)排風(fēng)機(jī)。 三級、四級生物安全實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備應(yīng)能自動或手動控制，在機(jī)房或控制中心內(nèi)可異地控制實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備和顯示其工作狀態(tài)。 6. 弱電系統(tǒng) 可根據(jù)業(yè)主和工藝的需求，設(shè)置閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)。如條件許可，可采用同時監(jiān)聽聲音的方式，相應(yīng)地機(jī)房內(nèi)需配置聲音傳輸、錄音和監(jiān)聽的設(shè)施，布置攝像機(jī)鏡頭時，應(yīng)注意避免強(qiáng)光直射。圖像傳輸距離不長時，可采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號的方式。傳輸距離較長時或?yàn)楸苊鈴?qiáng)電磁場的干擾，可采用光纜來傳輸光調(diào)制信號。 7、四級生物安全實(shí)驗(yàn)室應(yīng)設(shè)置出入口門禁系統(tǒng)，只有在實(shí)驗(yàn)過程中或輔助需要而必須進(jìn)入時，才能授權(quán)進(jìn)入。實(shí)驗(yàn)室主任、風(fēng)險控制負(fù)責(zé)人、設(shè)施物理安全負(fù)責(zé)人控制人員的進(jìn)入。 生物安全實(shí)驗(yàn)室和外部應(yīng)有適當(dāng)?shù)耐ㄓ嵪到y(tǒng)，可設(shè)置