生物實驗室工藝設計和要求

生物實驗室工藝設計和要求上海暢通凈化工程上海暢通建筑裝飾每個實驗室的面積和功能要求；制定生物實驗室每間房的建筑、裝修內(nèi)容，門窗要求，環(huán)境控制、電力（照明、通訊及網(wǎng)絡等）、氣體管道、給排水、空調、消防控制、結構等工藝設計的要求；制定每間生物實驗室所需固定實驗設備清單?；丨h(huán)境方面在對基地現(xiàn)狀充分分析基礎上,采用將建筑作為環(huán)境背景的設計理念，將單體建筑包容于環(huán)境之中。建筑方面主要包括生物實驗室建筑設計、室內(nèi)裝修材料要求等。實驗室基本工作區(qū)域尺度（ELM），是為保證生物醫(yī)學研究的安全運行，而對其所需工作區(qū)域尺度的規(guī)劃。實驗室的ELM一般包括對操作臺、實驗設備（包括儲藏柜）、工作臺、化學排煙罩以及生物安全柜的長度要求。實驗室設計當前的趨勢，已經(jīng)開始朝著規(guī)劃區(qū)域空間尺度的方向發(fā)展，而不僅僅限于規(guī)劃區(qū)域長度。這種趨勢是起源于模塊化實驗室形式的采用。建筑面積由于包括流通區(qū)域、建筑核心區(qū)域、墻體以及公共區(qū)域的面積，必然在整體上大于特定功能區(qū)域的使用面積。參考根據(jù)AIA使用面積與建筑面積的換算方式，實驗室（包括內(nèi)部流通和功能分配區(qū)域）面積的1.72.2需要做相應調整。實驗室建筑的材料，應該選擇耐用和易清洗的類型，并且應能有助于創(chuàng)造一個舒適安全的工作環(huán)境。材料設計的關鍵因素，在于易清洗、易維護、易儲藏并且盡量減少毒害傳播。所選材料作穿墻以及樓板處理時，還必須考慮到保證實驗室人員的安全。結構方面包括生物實驗室結構設計、結構負荷要求等。由于振動會干擾到實驗室的敏感性儀器，所以設計者們必須考慮適當控制振動，并將振動源放置在遠離敏感性儀器的區(qū)域，必須對建筑結構的振動反應進行細致分析。為了控制振動在實驗室區(qū)域的傳導，工程師在設計前期需要考慮一些結構因素。實驗室開間的大小設定，必須考慮到實驗室模塊、功能分配、振動標準和后期發(fā)展等，寬度應該根據(jù)實驗室模塊的大小有相應變化，既保證靈活性又符合常規(guī)門窗設計，且形成統(tǒng)一的實驗室輔助連接的整體。實驗室模塊內(nèi)不應設置柱，以免妨礙實驗室的內(nèi)部流通和空間使用。結構系統(tǒng)與空調系統(tǒng)應緊密協(xié)調，防止互相干擾。暖通空調方面包括生物實驗室暖通空調設計、空氣過濾排氣系統(tǒng)、生物安全柜排氣系統(tǒng)等要求。暖通空調系統(tǒng)必須滿足實驗室研究要求。除對溫度、濕度需嚴格控制外，還需有足夠的通風量，以處理煙塵、異味、空氣中污物，并滿足煙罩通風以及實驗室內(nèi)熱負荷要求。同時，必須充分考慮系統(tǒng)的可靠性和富裕量。不同性質區(qū)域需保證不同的相對壓力,并要根據(jù)相關標準從長遠考慮節(jié)能問題。50dB，除非設備本身允許外，NC60dB。暖通空調、水、電、照明設備，需根據(jù)可有進行全程控制管理，且是否采用熱回收應進行相應的比較評價。經(jīng)濟分析應有足夠的數(shù)據(jù)進行經(jīng)濟性、能效比的全面計算。經(jīng)濟分析主要包括工程初投資、能耗、運行費用、系統(tǒng)可靠性、適應性等方面的分析比較。每個系統(tǒng)的選擇需滿足運行的靈活、可靠、易于維護，并預留余量。工程總投資內(nèi)應包含維護費用。給排水方面包括實驗樓給排水系統(tǒng)設計、設備要求。給排水系統(tǒng)應與實驗室模塊相符合，且應設計靈活，并預留部分設施在污、廢水系統(tǒng)方面，應設置生活污水與生產(chǎn)廢水分流排水管網(wǎng)。生活污水處理達到中水回用標準后備用，再回用于綠化及水景補水?？蒲猩a(chǎn)廢水采取局部處理與集中處理相結合的方式。對被毒菌污染廢水及放射性廢水，就近設置失活及衰減處理裝置，嚴格控制，處理合格后排放。地面雨水經(jīng)雨水管道有組織匯集，用流槽卵石層過濾后儲存回用，余量及洪水就近排入明渠。強弱電方面包括生物實驗室電力系統(tǒng)設計、室配電系統(tǒng)設計、照明設計、智能化系統(tǒng)設計、保安系統(tǒng)設計、通訊系統(tǒng)設計等要求。消防方面主要指生物實驗室消防系統(tǒng)設計要求。實驗室建筑防火的特殊要求，應按照當?shù)叵嚓P規(guī)范考慮實驗室區(qū)域的設置，按照實驗室建筑防火規(guī)范采用符合防火等級的防火材料，并設置防火閥、自動噴淋系統(tǒng)、防火信號系統(tǒng)、風管煙氣檢測系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓和消防泵等消防設施。生物實驗室安全方面主要包括常規(guī)安全和輻射安全工藝設計要求。安全健康的指導方針，要求建筑盡可能在工程上對工作人員的安全保護形成有效控制，從而將工作期間潛在的職業(yè)危險降至最低。該指導方針還必須與工程師提交的具體建筑設計文件內(nèi)容相適應，以便安全保護在建筑施工時能夠體現(xiàn)出來。雖然健康安全的方針與工程技術的要求許多內(nèi)容可以統(tǒng)一起來，但是所有實驗室必須保證放射性物質安全可靠地存放。放射性物質的容量和類型，取決于實驗室研究功能的類型和數(shù)量。因此，設計者需要根據(jù)實驗室的功能要求，來決定供使用和處理放射性物質的必要區(qū)域。所有實驗室必須設有相應的普通級別的廢棄放射性物質存放容器。每個實驗室廢料的存放位置必須標準化，以便于緊急防護人員在火災或意外情況下迅速采取措施。環(huán)境保護方面主要包括污水污物處理、噪音防護、輻射防護、生物安全防護等要求。注意環(huán)境保護和適當處理廢料，對于保證實驗室建筑中工作人員、訪問學者的健康，和周圍設施的運行維護，具有十分重要的意義。因此，需對實驗室的有害建筑材料、有害廢料儲備與處理、分散儲備設施、廢液排放、固態(tài)廢料的管理與回收、氣體散發(fā)等做出嚴格控制。BSL3/設備規(guī)劃方面主要是完成BSL3生物實驗室、動物實驗室平面工藝布置圖、立面圖和剖面圖設計；完成P3生物實驗室、動物實驗室工程設計要求和說明。生物安全三級實驗室必須設置凈化設備（推薦采用高壓滅菌器）。高壓滅菌器區(qū)應滿足相應要求。生物安全三級實驗室的真空系統(tǒng)，必須設置保護性過濾器。當生物安全三級實驗室的氣流與設計不相符時，應有圖像和聲音報警，并應結合實際情況，考慮人員安全及材料的選用，設置高效過濾器。排風夾帶有蒸汽，必須設置相應的過濾器（0.2微米濾水過濾器或等同）。高效過濾器的安裝，必須滿足相應的特殊測試要求。微生物實驗室的建筑要求實驗室的建設應以“無回路”為宗旨。在時間和空間上可有效隔離各種檢測活動。實驗室的區(qū)域設置上應至少包括以下部分：a.樣品的接收和儲藏區(qū)；b.樣品的前處理區(qū)；樣品的微生物檢測區(qū)；培養(yǎng)區(qū)（BSL－2）；標準菌株存放區(qū)（冰箱、低溫冰柜或常溫保存箱f.培養(yǎng)基與器材準備區(qū)（也可與滅菌區(qū)合并）；g.無菌區(qū)；h.i.辦公區(qū)；j.更衣室；4.建筑要求：a.墻壁、天花板、地面和桌椅、操作臺應光滑易清潔。b.天花板應設置為統(tǒng)一無隙整體，以減少灰塵下落c.地面、墻壁、天花板連接處應有弧度。d.除非密閉包裝，液體運輸管路不應在工作區(qū)上方穿過。e.換氣系統(tǒng)中應有空氣過濾裝置。生物安全實驗室建設要求第一節(jié)實驗室建設要求一、生物安全實驗室分級分為四個安全防護等級，即生物安全防護水平一級（bioafetylevel,BSL-1）~生物安全防護水平四級（bioafetylevel,BSL-4），BSL-1BSL-1、BSL-2但使用頻率最高，最頻繁的是BSL-2級實驗室，因此，這里需要對BSL-2實驗室的建設問題重點討論。二、實驗室建設的防護要求實驗室生物安全防護的基本要求，首先是實驗室在建設前就要委托具有生物安全實驗室設計資質的設計單位，進行科學合理的設計，并組織專業(yè)人員對設計方案進行安全性、科學性、實用性、選址布局的合理性及可行性等方面論證。其次，實驗室的建設應由具有生物安全實驗室建設經(jīng)驗的單位承建；再者，在建設過程中的施工質量及用材等方面進行監(jiān)督與質量控制，最后應對建成的實驗室進行工程質量的驗收。生物安全實驗室在平面布局上可通過分區(qū)物理隔離措施，將實驗污染區(qū)和其它清潔區(qū)進行隔離，還有就是通過氣流組織的方式，使實驗室形成單向氣流（負壓梯度三、生物安全實驗室布局要求1、安全原則：毒性強、感染性高的專業(yè)實驗室應與辦公區(qū)域隔離，成獨立或相對獨立區(qū)域；病原微生物實驗室等盡量設在人員流動少的區(qū)域（新建最好獨立設置）2、實驗室流向：由安全低毒實驗室向高毒高感染性實驗室過度，高度高感染性實驗室應遠離人員活動頻繁區(qū)域，設在建筑物末端3、人流物流通道盡量分開4、按項目設立專業(yè)實驗室HIV、PCR、正常細胞、血清免疫學動物、放射等，形成合理分區(qū)布局5、隔離：通風系統(tǒng)布局：潔凈與污染區(qū)域物理抑制設備：安全柜、負壓通風柜等6、實驗室層高：建筑層高：3.5~4.0M內(nèi)部凈高：潔凈實驗室：2.5~2.6M生物安全實驗室：2.5~2.6M一般實驗室：2.7~2.8M設備層高度（技術夾層）:1.2~1.5M7、實驗室走廊和門寬度：走廊：1.6~2.0M門：1.1~1.5M,留有設備門8、實驗室開間模數(shù)：3.5~4.0M,凈深：6~9M，7~8M9、選址考慮：一般實驗室沒有特殊要求高等級生物安全實驗室應符合國家標準要求第二節(jié)BSL-2實驗室建設要求一、生物安全二級實驗室選址與布局BSL-1和BSL-2BSL-2BSL-2BSL-2置在實驗室末端，并將功能相近的實驗室相對集中，相鄰布局為宜。二、建筑結構與設施要求一）、建筑結構要求BSL-2實驗室對建筑物的可靠度和抗震設計方面沒有特別明確的規(guī)定，根據(jù)國家GB50346-2004《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》中要求，BSL-2實驗室可采用窗戶進行自然通風，但應設防蟲紗窗。有防節(jié)肢動物設施。二）生物安全二級實驗室設施要求生物安全二級實驗室的安全主要通過實驗室內(nèi)部合理的專業(yè)設計、合理的功能分區(qū)、配備必要的生物安全設備及嚴格規(guī)范的個人防護措施，還有完善的安全管理制度與標準的實驗操作程序來保障的。標準的實驗室設施和必要的防護設備是基礎，正確規(guī)范的個人防護是保證，嚴格的管理措施是關鍵。只有三者均達到相應的要求，才能保證實驗室的安全。生物安全二級實驗室的設計和設施方面的要求，除了滿足BSL-1級實驗室條件的基礎上，還應符合以下要求：1、實驗室門的要求能自動關閉有可視窗有防介肢動物的設施2、報警系統(tǒng)火災報警器（聲、光報警）停電報警3、實驗室的通風要求可采用自然通風，但應有防蟲紗窗區(qū)向污染區(qū)方向流動，實驗室排出的空氣應經(jīng)高效過濾器過濾后排出。4、電源安全柜、培養(yǎng)箱、冰箱等重要設備的正常運行。有應急照明系統(tǒng)有在黑暗中能辨別方向的標識5、實驗空間有足夠空間放置實驗物品和器材的擺放，實驗區(qū)域內(nèi)有存放個人防護用品的條件。6、層高要求實驗室層高的要求應根據(jù)實驗人員的舒適度、能源消耗及設備高度等因素來確定，因為，層高過低，實驗人員會感覺很壓抑，影響工作情緒，有些設備如生物安全柜等放置高度不夠，管道鋪設有困難等，但相對比較節(jié)約能源，如果層高較高對實驗人員來說感覺寬敞，比較舒暢，但能源消耗就比較大。因此各有利弊，層高多少因根據(jù)實際情況來定。BSL-2實驗室層高方面應根據(jù)是否設立送排風系統(tǒng)和自然通風的方式有所不同，如果采用自然通風，實驗室層高應以2.6~2.7M為宜，如實驗室采用送排風（氣流組織）的話，則以2.5~2.6M為宜，但同時應考慮設備技術夾層，其高度為1.2~1.5M或更高，保證送排風管道的鋪設與檢修。7、開間大小3.2~4.0M3.6M15M22~3M2（半污染區(qū)），不宜過大，原則上不能在此區(qū)域進行任何可能造成污染的實驗操作。8、地面與墻面要求一般實驗室地面選材要求采用耐腐蝕，耐磨損、易清潔的建筑材料，如地磚等，但生物安全實驗室及其它特殊實驗室需要考慮滿足整體無縫隙要求，地面較多采用環(huán)氧樹脂自流坪或PVC卷材。生物安全實驗室墻體可根據(jù)實驗室專業(yè)要求及投入資金狀況等選用表面吸附性小、易清洗、光滑平整的材料，有條件的可優(yōu)先選用厚度薄、保還可擴大實驗面積，提高實驗室檔次、展現(xiàn)良好的形象，而且有利于今后實驗室的改擴、建。9、通風及空調在通風凈化方面BSL-實驗室可以采用帶循環(huán)風的空調系統(tǒng)，但要強BSL-2物因子不會從實驗室逃逸到周圍環(huán)境。BSL-2式，但應注意送風口和排風口的位置最里側，使風向形成單一氣流。在空氣凈化方面也應有所考慮，一般要求7~810、給排水要求生物安全二級實驗室對給水沒有特別的要求，但對于實驗室排水有比較嚴格的規(guī)定，特別是實驗室的廢水排放必須符合環(huán)境保護要求。要求生物安全實驗室要設立獨立的污水處理系統(tǒng)。11、其他要求1)防雷和抗震與消防置獨立的防雷系統(tǒng)。防震B(yǎng)SL-2消防BSL-2警自動報警裝置。智能化由于生物安全實驗室主要用于公共衛(wèi)生事件相關的病原微生物的檢測與診斷，具有生物安全的要求，因此，在實驗室綜合布線、用于實驗數(shù)據(jù)記錄與傳輸?shù)挠嬎銠C網(wǎng)絡、樓宇自控、安全防范等方面充分考慮智能化系統(tǒng)的建設，并留有一定的發(fā)展空間。BSL-2實驗室智能化建設主要應考慮實驗室數(shù)據(jù)的傳輸、實驗室人員的聯(lián)絡、實驗室安全和運行狀況、環(huán)境條件及重要設備的監(jiān)控以及電子門禁系統(tǒng)的設置等控制