生物實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)

通風(fēng)系統(tǒng)】生物實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)系統(tǒng)有不少科學(xué)家正積極投入相關(guān)疫苗的開發(fā)，疫苗的開發(fā)必須在一個(gè)相當(dāng)安全的生物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行并嚴(yán)格管控實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟才行，實(shí)驗(yàn)室里污染控制的設(shè)備有生物安全柜(Biologicalsafetycabinets,BSC)、排氣柜(Fumehoods)、隔離箱(Isolators)和手套箱(Gloveboxes)等等，這些設(shè)備要能正常的運(yùn)轉(zhuǎn)并在實(shí)驗(yàn)過程中保護(hù)人員，就必須依靠設(shè)計(jì)良好的排氣系統(tǒng)；因排氣系統(tǒng)為一負(fù)壓的管路系統(tǒng)，提供污染控制設(shè)備內(nèi)負(fù)壓的環(huán)境，使得設(shè)備開口面的氣流自然由外向內(nèi)流動(dòng)，保護(hù)從事實(shí)驗(yàn)人員避免受到測(cè)試病原體的感染，同時(shí)也保護(hù)實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)不受污染。在設(shè)計(jì)排氣管路系統(tǒng)時(shí)，可以選擇獨(dú)立管路系統(tǒng)或分歧管路(Manifold)系統(tǒng)，獨(dú)立的排氣系統(tǒng)有單一的風(fēng)管、風(fēng)機(jī)、排放煙囪和單一的空氣處理設(shè)備，這樣的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單且容易達(dá)到壓力平衡，但所花費(fèi)的成本較高，每一個(gè)污染控制設(shè)備就要一套獨(dú)立的排氣系統(tǒng)，為了避免風(fēng)機(jī)在使用的時(shí)候故障影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)度，通常都會(huì)有兩臺(tái)風(fēng)機(jī)一臺(tái)備用，如此一來，有兩個(gè)污染控制設(shè)備就必須要有四臺(tái)風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)的數(shù)量增加會(huì)占用的建筑物較大的空間；相反地，分歧管路排氣系統(tǒng)就含有很多分歧的次要管路，每一個(gè)分支管路都會(huì)匯入單一的主風(fēng)管，主風(fēng)管后面可以串連多個(gè)風(fēng)機(jī)來控制需求風(fēng)量。與前述比較，兩個(gè)污染控制設(shè)備只需要三臺(tái)風(fēng)機(jī)串聯(lián)即可，其中一臺(tái)為備用風(fēng)機(jī)，每臺(tái)平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)三分之二的風(fēng)量來維持設(shè)備排氣正常當(dāng)有一臺(tái)故障時(shí)可將其它兩臺(tái)風(fēng)量提升至滿載，實(shí)驗(yàn)中斷的可能性大幅降低。至于為什么備用風(fēng)機(jī)平日仍須維持一定的運(yùn)轉(zhuǎn)呢？主要是避免風(fēng)機(jī)因閑置太久而機(jī)械零件故障，保持一定的運(yùn)轉(zhuǎn)可以確保備用風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定度與可靠度均正常。分歧管路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間和初設(shè)成本的支出，但缺點(diǎn)是整個(gè)系統(tǒng)的壓力平衡和風(fēng)量控制變得較為復(fù)雜且困難，需要專業(yè)人員經(jīng)過詳細(xì)的評(píng)估與計(jì)算才行，而不是隨意找人施工即可。排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者可以評(píng)估各個(gè)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的將來使用的情況，利用率有多少？假如并不是所有的設(shè)備都必須在同一時(shí)間使用，那么最大的排氣風(fēng)量就不是所有設(shè)備需求風(fēng)量的總合，可以經(jīng)由實(shí)驗(yàn)人員的需求的多寡來決定最大運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)量為何？這樣就能縮減風(fēng)管的直徑進(jìn)而降低材料的成本。如何有效應(yīng)用此兩種不同的設(shè)計(jì)，端看設(shè)備內(nèi)所要從事的實(shí)驗(yàn)危害程度有多高，比如說一般的排氣柜，如柜內(nèi)實(shí)驗(yàn)所用的化學(xué)品劑量很少，不小心溢散在柜內(nèi)，排至風(fēng)管內(nèi)的各種化學(xué)品濃度不高也不會(huì)相互起化學(xué)反應(yīng)，就可以使用同一套分歧管路系統(tǒng)將多個(gè)排氣柜連接在一起。至于生物安全柜柜內(nèi)從事的實(shí)驗(yàn)大多是有感染性的病原體，且像ClassIItypeB2生物安全柜風(fēng)量需求高，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)還要靠管路內(nèi)的風(fēng)門來調(diào)整風(fēng)量，額外會(huì)產(chǎn)生的噪音與能源的消耗，在設(shè)備排氣的后端管路也會(huì)加裝特殊的殺菌裝置，如紫外光燈，在考慮生物危害與管內(nèi)裝置的復(fù)雜度，ClassII生物安全柜最好都使用獨(dú)立的排氣系統(tǒng)。一般實(shí)驗(yàn)室的排氣管路內(nèi)通常會(huì)裝置HEPA或是ULPA來過濾化學(xué)或生物性的微粒，也會(huì)利用活性碳來去除異味或特殊化學(xué)蒸汽，如有生物性危害的微?；蚴腔瘜W(xué)性危害的微粒則會(huì)以焚化燃燒的方式來處理之。裝設(shè)HEPA、ULPA和活性碳過濾網(wǎng)等裝置于排氣管路內(nèi)會(huì)增加系統(tǒng)的壓損值，且HEPA和ULPA會(huì)因捕集空氣中污染微粒而漸漸阻塞，因此需于其上游與下游裝設(shè)差壓計(jì)來監(jiān)測(cè)其使用年限；而活性碳則因吸附化學(xué)蒸汽而逐漸飽和變得沒有吸附能力，也要定期更換之，所以上述過濾單元的維修空間應(yīng)要考慮其拆卸的方便性與拆卸前確實(shí)消毒的可行性如預(yù)留消毒孔與測(cè)試孔。排氣系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)都放置在建筑物的頂樓，為了避免煙囪排放的廢氣污染頂樓區(qū)域的維修人員或被建筑物的空調(diào)進(jìn)口吸入，需要考慮煙囪出口的風(fēng)速、煙囪高度、外界的風(fēng)速與風(fēng)向等等因素，建議風(fēng)機(jī)出口風(fēng)速要大于外界風(fēng)速的1.5倍，以防止排放物被下沖至頂樓，如能達(dá)到每秒十五公尺之速度最好。實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境除了考慮工作人員的舒適性外，工作環(huán)境的安全性則需要依靠排氣系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，實(shí)驗(yàn)室外的安全需隨時(shí)監(jiān)控空調(diào)進(jìn)氣風(fēng)量與排氣風(fēng)量的大小，才能維持生物實(shí)驗(yàn)室里負(fù)壓的環(huán)境例如前室與公共通道之門、前室與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部之門宜采互鎖式設(shè)計(jì)，并具手動(dòng)解除互鎖狀態(tài)之功能等等，如此將避免任何實(shí)驗(yàn)室內(nèi)溢散的污染物跑至外界（以人員離開實(shí)驗(yàn)室前按照規(guī)定進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)消毒清洗程序?yàn)榍疤嵯拢１疚膬H簡(jiǎn)單介紹在設(shè)計(jì)生物實(shí)驗(yàn)室排氣系統(tǒng)應(yīng)從安全、成本、維修與系統(tǒng)的穩(wěn)定性等幾個(gè)因素來考慮，至于要如何才能建構(gòu)最佳的