所謂生物潔凈實(shí)驗室是以防止微生物污染為主要目的實(shí)驗室, 它是在工業(yè)潔凈室的基礎上發(fā)展起來(lái)的。20 世紀70 年代開(kāi)始, 美國等國家大規模把工業(yè)潔凈技術(shù)引入以防止空氣作為媒介的生物污染的領(lǐng)域, 從而誕生了現代意義的生物潔凈實(shí)驗室。這種生物潔凈實(shí)驗室, 一方面確保試件不受其他雜菌污染以保證實(shí)驗精度, 另一方面又要求防止所研究的材料外泄, 危害其他人員的健康及環(huán)境污染。

1 實(shí)驗室布置

我院生物潔凈實(shí)驗室用于生物人工肝的研究工作, 確保實(shí)驗室空氣的潔凈度等是該實(shí)驗室最重要的環(huán)境條件之一。生物潔凈實(shí)驗室設實(shí)驗室1( 用于動(dòng)物解剖取肝) 、實(shí)驗室2( 用于人工肝實(shí)驗) 及其相應的輔助用房。實(shí)驗人員通過(guò)一更、二更經(jīng)風(fēng)淋后進(jìn)入實(shí)驗室, 由緩沖經(jīng)一更離開(kāi)實(shí)驗室; 物品則通過(guò)傳遞窗進(jìn)出。人物分流、潔污分流的合理布局, 避免了交叉感染, 從客觀(guān)條件上提高了實(shí)驗數據的精確性。實(shí)驗室1、實(shí)驗室2 中心區域設置百級送風(fēng)天花, 實(shí)驗室2根據需要另設兩個(gè)百級層流工作臺送風(fēng)罩。凈化空調機組放置于旁邊的房間里。

2 實(shí)驗室的空調設計

人工肝實(shí)驗屬生物技術(shù)開(kāi)發(fā)類(lèi)的實(shí)驗, 其傳染性及危害性等級不高, 但從實(shí)驗結果的角度考慮, 其對實(shí)驗工作區域的潔凈度級別則要求很高。我院生物潔凈實(shí)驗室是按工作區百級, 周邊區萬(wàn)級的要求設計。

2 1 空調系統的設計

為使實(shí)驗室的工作區域達到百級凈化效果, 設計上考慮采用集中送風(fēng)的形式, 通過(guò)平布高效的百級送風(fēng)天花將處理過(guò)的凈化空氣均勻地送至工作區域。實(shí)驗室設置一臺凈化空調機組, 由于未涉及化學(xué)溶媒及感染性材料的操作,其空調系統采用循環(huán)風(fēng)加新風(fēng)的方式。實(shí)驗室2 內還設置了兩處獨立啟停的百級層流罩, 在滿(mǎn)足實(shí)驗需要的同時(shí)也大大節省了運行的成本。

為減少室內工作環(huán)境的噪聲, 百級層流罩均采用獨立的外部循環(huán)風(fēng)機控制, 并在其送風(fēng)管上裝消聲器。百級層流罩上均設有導流板, 以確保其送風(fēng)氣流曲線(xiàn)的層流效果。

實(shí)驗室空調系統采用初、中、高效三級過(guò)濾系統( 其中機組內設置二級過(guò)濾網(wǎng), 空調系統送風(fēng)末端是采用過(guò)濾效率達99% 的亞高效過(guò)濾器), 以保證其室內周邊萬(wàn)級潔凈度的要求; 百級層流罩循環(huán)系統則采用中、高效二級過(guò)濾(送風(fēng)末端采用過(guò)濾效率達991 998% 的高效過(guò)濾器) , 因其原始風(fēng)源采用的是室內的凈化空氣,其實(shí)際上是經(jīng)過(guò)了五級過(guò)濾, 其凈化達到國家標準 。

由于百級層流罩的循環(huán)風(fēng)機系統只設置過(guò)濾器做空氣凈化處理而不處理冷、熱負荷, 因而為承擔循環(huán)風(fēng)機運行過(guò)程中的設備等散熱及保證層流罩下工作區域對外的正壓差, 各層流罩均設一路風(fēng)管接自實(shí)驗室凈化空調機組的送風(fēng)管, 并在系統上設有止回閥以防止氣流倒灌。整個(gè)實(shí)驗室布局的要求的壓力梯度是由內向外依次遞減的, 對于相同級別的房間根據由內向外的原則需要有大于等于0 Pa 的壓力差,而相差一個(gè)級別的房間( 如實(shí)驗室1 對緩沖) 則需要有大于等于5 Pa 的壓力差,潔凈區對非潔凈區的壓力差按規范需達到10 Pa 以上。實(shí)驗室1是動(dòng)物解剖取肝的場(chǎng)所, 其工作時(shí)間內相對于實(shí)驗室2 及緩沖區域均應成負壓狀態(tài), 需設置獨立的強排風(fēng)系統, 獨立排至室外, 并有防倒灌措施。因不存在傳染性問(wèn)題, 排風(fēng)不做特殊處理。

根據人工肝生物潔凈實(shí)驗室內工作人員的活動(dòng)特點(diǎn)( 著(zhù)裝多寡沒(méi)有限定, 工作強度不定) ,溫度設計在21~27℃范圍, 相對濕度設計在40%~ 60%范圍比較適宜。實(shí)驗室的新風(fēng)量是按總風(fēng)量的30% 設計的, 大于按人員( 60 m³/ h.人) 及正壓漏風(fēng)設計的新風(fēng)量?？照{機組在運行20min 后環(huán)境的潔凈度可達到設計的要求。

2 2 空調自控控制系統的設計

空調機組自控系統采用先進(jìn)可靠的可編程控制器、溫濕度傳感器、比例積分調節閥及加濕器等設備實(shí)驗室的溫濕度進(jìn)行精確控制, 以節省系統能耗。通過(guò)設置在實(shí)驗室內的多功能綜合控制面板, 工作人員可設定所需溫度, 由控制系統通過(guò)調節電動(dòng)比例積分調節閥的開(kāi)度, 控制空調制冷、供暖水管上的水流量并配以風(fēng)管上的電再熱器達到控溫的目的。

此外, 通過(guò)設置在實(shí)驗室內的多功能綜合控制面板, 還可以實(shí)現機組的開(kāi)關(guān)機控制、值機控制、溫濕度顯示、機組運行/ 值班及故障顯示、高效過(guò)濾網(wǎng)堵塞聲光報警等功能。通過(guò)設置在機房?jì)鹊目照{機組智能控制柜, 除了可以實(shí)現實(shí)驗室內多功能控制面板上的功能之外, 還可以實(shí)現機組過(guò)濾網(wǎng)堵塞監控、排風(fēng)機運行及故障監控、系統風(fēng)壓監控等功能。

2 3 空調節能降噪方面的設計

為節省能源, 針對本工程的特點(diǎn), 所有的空調機組及循環(huán)風(fēng)機均采用先進(jìn)的變頻器對風(fēng)機進(jìn)行控制。從各級過(guò)濾網(wǎng)的開(kāi)始使用到更換,風(fēng)機馬達的工作功率相應地從小到大逐漸增加。相比采用定風(fēng)量閥的方式, 風(fēng)機馬達工作功率始終處于固定的最大功率, 使用變頻器控制, 可以節省空調機組運行電量?？諝庋h(huán)機組采用變頻器可以實(shí)現變頻軟起動(dòng), 運行平穩,避免過(guò)大的啟動(dòng)電流對電網(wǎng)的沖擊, 還可以實(shí)現無(wú)級調節。

將空調機房設置在實(shí)驗室的隔壁, 勢必會(huì )增加實(shí)驗室的環(huán)境噪聲。為降低室內工作區域的噪聲, 實(shí)驗室內的百級層流罩未采用成品, 而改為外部風(fēng)機控制。所用的設備如排風(fēng)機、空調機組等也都考慮選用低噪音類(lèi)型, 機房每根主風(fēng)管上均裝2 個(gè)消聲器消聲。從人性的角度關(guān)懷實(shí)驗室的使用人員。

3 實(shí)驗室的檢測

醫院潔凈單元的驗收不得以空氣潔凈度級別或細菌濃度的單項指標代替綜合性能全面評定, 因其不能反映潔凈室可以投入使用的整體性能。而綜合性能全面評定的檢測, 又必須由衛生部門(mén)授權的專(zhuān)業(yè)工程質(zhì)量檢驗機構或取得國家實(shí)驗室認可資質(zhì)條件的第三方完成。我院生物人工肝實(shí)驗室于2007 年1 月份通過(guò)了杭州市疾病預防控制中心的檢驗, 其中實(shí)驗室1 號、實(shí)驗室2 號的潔凈度達到了局部百級、周邊萬(wàn)級的要求。

檢驗主要依據GB/T 16294-2010、GB/T16292-2010、GB50591-2010《潔凈室及施工驗收規范》, 檢驗項目包括塵埃粒子數、風(fēng)速、靜壓差、溫度、相對濕度、照度、噪聲及細菌菌落總數。

實(shí)驗室1:

(1) 溫度 22.7℃

(2) 相對濕度 42.8%

(3) 細菌菌落總數( 沉降菌)