生物潔凈室設計在對實(shí)驗室場(chǎng)地的建筑特色進(jìn)行了認真分析之后，本著(zhù)以人為本、方便實(shí)驗操作、生物安全的設計理念，在充分滿(mǎn)足實(shí)驗場(chǎng)所提供的平面布局前提下完成方案設計。設計方案應集先進(jìn)性、高安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟性于一體。

　　一、 平面布局

　　設計根據實(shí)驗場(chǎng)所提供的場(chǎng)地空間，設計微生物實(shí)驗區，以建筑面積為23m2為例。應設有一個(gè)P2主實(shí)驗室,一個(gè)一更緩沖間，一個(gè)二更緩沖間，一個(gè)洗刷消毒間。

　　設計充分利用現有的空間，根據國家相關(guān)規范和實(shí)驗場(chǎng)所的特殊要求進(jìn)行平面布置?？紤]生物安全實(shí)驗室應同時(shí)實(shí)施一級屏障和二級屏障的要求，其中一級屏障主要體現在微生物實(shí)驗區的平面布置和維護結構方面，二級屏障主要體現在空調凈化系統方面。在平面布置方面把人流和物流分隔開(kāi)，防止人和物的交叉感染：實(shí)驗操作人員通過(guò)一更緩沖間和二更緩沖間進(jìn)入P2主實(shí)驗室;實(shí)驗物體通過(guò)兩個(gè)互鎖式傳遞窗進(jìn)出P2主實(shí)驗室，其中一個(gè)互鎖式傳遞窗設在主實(shí)驗室和準備間之間，另外一個(gè)設在主實(shí)驗室和洗刷消毒室之間，保證了潔凈物不受感染，同時(shí)保證了污染物盡快傳進(jìn)洗刷消毒室進(jìn)行消毒滅菌。

　　整個(gè)平面布局完全能夠滿(mǎn)足國家規范及標準和實(shí)驗場(chǎng)所最終要求，而且充分利用了實(shí)驗場(chǎng)所劃分的建筑空間，按照實(shí)驗室操作程序的要求配備了各種功能的房間，操作路線(xiàn)方便快捷，每間實(shí)驗室的平面尺寸都是按照各種實(shí)驗功能分配的。

　　二、圍護結構、裝潢裝飾

　　設計上將實(shí)驗室主體框架為彩鋼板玻璃隔斷，顏色為啞白色，彩鋼厚度每面0.426mm，彩鋼巖棉夾芯板防火等級為不燃燒;聚苯乙烯彩鋼夾芯板防火等級為阻燃。

　　隔斷玻璃厚度為5mm;為防止沉積灰塵窗料使用R25mm鋁合金圓弧壓線(xiàn);所有二維連接處的內側均使用R50mm鋁合金內圓角，暴露在外的二維連接線(xiàn)的外側則用R100mm鋁合金外圓角連接;彩鋼板的三維連接處使用三維接點(diǎn)過(guò)渡，而彩鋼板與墻面地面則用鋁合金槽鋁聯(lián)接。

　　吊頂材料亦為彩鋼板。微生物區室內地面采用進(jìn)口PVC材質(zhì)無(wú)縫隙焊接、具有耐腐蝕、耐磨性強、平整度好、容易清洗的特性。

　　地面地角線(xiàn)用陰角鋁材裝飾,美觀(guān)且嚴密性好。整體實(shí)驗室通過(guò)科學(xué)設計、精心施工、將使實(shí)驗室內形成堅固、無(wú)縫、平滑、美觀(guān)、不反光、不積塵、不生銹、防潮、抗菌、性能優(yōu)良的無(wú)菌表面和內殼，從而解決了氣密性和保潔等問(wèn)題。

　　所有物料均按設計圖紙在工廠(chǎng)加工成型，運至現場(chǎng)組合快速安裝而成。室內所有設備均嵌入墻內，使整間實(shí)驗室墻面均光滑平整無(wú)縫，防止積塵，方便清潔、消毒。

　　三、微生物實(shí)驗室基本配置

　　凈化實(shí)驗室除了解決空氣凈化的問(wèn)題以外，還要盡可能多的為實(shí)驗工作提供方便，因此在設計上應考慮一些必備的實(shí)驗室用器具。

　　1、互鎖式傳遞窗：在P2實(shí)驗室配有兩個(gè)傳遞窗。保證了實(shí)驗室物流的安全性?；ユi式傳遞窗內有紫外線(xiàn)燈,當污染過(guò)物品拿出實(shí)驗室前進(jìn)行消毒.互鎖式傳遞窗還保證了室外和室內空氣的隔絕,方便了實(shí)驗人員的物品傳遞,減少了實(shí)驗人員進(jìn)出實(shí)驗室的次數.傳遞窗室內室外都可控制。

　　2、自動(dòng)閉門(mén)器：根據國家規范要求，在潔凈實(shí)驗室門(mén)上安裝有自動(dòng)閉門(mén)器。

　　3、互鎖門(mén)：主實(shí)驗室設置一套兩門(mén)互鎖的電子互鎖,當其中有一扇門(mén)未關(guān)時(shí),另外一扇門(mén)將無(wú)法打開(kāi)這樣就對進(jìn)入潔凈室內的氣流起到緩沖作用.互鎖門(mén)還配置有應急開(kāi)關(guān),當發(fā)生意外事故時(shí),按應急開(kāi)關(guān)方便實(shí)驗室人員盡快逃離現場(chǎng)。

　　4、多功能微電腦控制儀：作為實(shí)驗室的總控制柜，包括溫濕度調節及顯示、送排風(fēng)機的起停和起停的順序、照明開(kāi)關(guān)、紫外燈控制等等。溫度調節顯示屏可準確地顯示實(shí)驗室內溫度,調節方便,溫度誤差小。

　　5、微壓差表：根據生物安全實(shí)驗室規范要求，P2實(shí)驗室配置一套微壓差控制系統.可顯示室內外壓差量,并人為按要求控制壓差，根據室內外壓差的變化調節壓差達到安全范圍內。

　　6、插座：根據實(shí)驗室使用要求。在每間實(shí)驗室根據實(shí)驗用途的不同，應配置足夠數量的單相插座和三相插座。插座均采用嵌入式，氣密型設計，選用進(jìn)口名牌多功能防塵、防水、防漏電組合電源插板，采用先進(jìn)工藝安裝。

　　7、紫外燈：考慮潔凈室的消毒要求,在P2主實(shí)驗室應配置了兩支紫外消毒燈,方便實(shí)驗人員實(shí)驗前后的物理消毒。

　?、湃梭w熱釋紅外感應器：為方便實(shí)驗人員使用和節省電源，在緩沖間門(mén)口處安放有紅外線(xiàn)探測儀，感應人體熱量，自動(dòng)開(kāi)啟風(fēng)機送出潔凈風(fēng)并自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉。

　?、葡此⑴_及污水處理器：根據實(shí)驗室使用需要,在洗刷消毒間配有洗刷臺和污水處理器,水槽和下水軟管都為為耐酸堿的PP材料,水龍頭為實(shí)驗室專(zhuān)用三聯(lián)水龍頭。

　?、窍囱燮骱透袘堫^：根據規范要求,在微生物實(shí)驗區的洗刷臺上面配有洗眼器，在實(shí)驗人員眼睛萬(wàn)一接觸危險物質(zhì)時(shí)，可用它沖洗眼睛。為方便實(shí)驗人員，感應水龍頭可自動(dòng)感應人身熱量，放水并自動(dòng)延時(shí)關(guān)閉。

　?、葮悠奋?chē)：為方便實(shí)驗室人員移動(dòng)樣品和其它實(shí)驗用品,應專(zhuān)門(mén)在洗刷消毒室內配置小型樣品車(chē),為不銹鋼結構上下兩層,小巧方便推動(dòng)。

　?、傻嗡?chē)：根據實(shí)驗用品在洗刷消毒后還需晾干過(guò)程,應在洗刷消毒室配置有滴水車(chē),一些洗刷消毒后的器皿可放在滴水車(chē)上滴水晾干,滴水車(chē)下還配有水桶收集滴下的水分.滴水車(chē)可移動(dòng)，為不銹鋼結構。

　?、蕦?shí)驗邊臺：實(shí)驗室必須配置放置實(shí)驗設備和實(shí)驗用品的實(shí)驗臺,實(shí)驗臺面為耐酸堿的理化實(shí)芯板,滑道為優(yōu)質(zhì)材料。鋼木結構,并在臺面下面配有抽屜和柜子方便放置實(shí)驗用品，美觀(guān)與實(shí)驗室整體相協(xié)調。

　?、松锇踩?BSC-Ⅱ-A2)：根據生物安全實(shí)驗室的國家規范要求, P2實(shí)驗室應配置一臺生物安全柜。生物安全柜是用于生物實(shí)驗室的主要隔離設備，可以防止有害懸浮微粒的擴散?；趯θ藛T、環(huán)境與試驗品樣品所提供的保護依其等級不同而有所差異。Ⅱ級A2型生物安全柜能夠提供對人員、試驗樣品、環(huán)境的全面保護，應用于對高危險微生物、有毒物質(zhì)和放射寡核苷酸的操作。Ⅱ級A2型屬前開(kāi)門(mén)生物安全柜，通過(guò)垂直氣流來(lái)保護工作人員，通過(guò)多層HEPA過(guò)濾保護樣品，通過(guò)HEPA過(guò)濾排出氣體來(lái)保護環(huán)境。氣流通過(guò)HEPA進(jìn)氣過(guò)濾器從柜頂部沉降，氣體達到工作面后，約50%氣體被吸進(jìn)柜后部格柵中，其余氣體與室內空氣在前格柵相遇，其中30%的空氣能通過(guò)HEPA排氣過(guò)濾器被排出，剩下70%空氣經(jīng)HEPA過(guò)慮與新風(fēng)混合共同形成一個(gè)無(wú)菌工作區，有效防止交叉污染。室內空氣與HEPA過(guò)濾空氣相遇處產(chǎn)生氣體屏障，使工作人員和樣品得到隔離,保護實(shí)驗人員安全,樣品不受污染。

　　四、P2生物安全實(shí)驗室技術(shù)指標(二級屏障)

　　生物潔凈室應嚴格遵循中華人民共和國衛生行業(yè)標準WS233---2002《微生物和生物醫學(xué)實(shí)驗室生物安全通用準則》以及中華全國國家標準GB19489-2004《實(shí)驗室生物安全通用要求》。裝配標準則根據各專(zhuān)業(yè)實(shí)驗室所從事生物因子分析過(guò)程的生物危害程度以及按國家標準中生物安全水平分級的辦法為用戶(hù)裝配不同級別的生物潔凈室，習慣上稱(chēng)P1、P2、P3、P4或稱(chēng)為一級、二級、三級、四級。

　　1、分級標準

　　生物安全實(shí)驗室的分級

　　實(shí)驗室分級一級 二級 三級 四級

　　處理對象 對人體、動(dòng)物或環(huán)境危害較低，不具有對健康成人、動(dòng)植物致病的致病因子。 對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子，對健康成人、動(dòng)物和環(huán)境不會(huì )造成嚴重危害。有有效的預防和治療措施。 對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險性，主要通過(guò)氣溶膠使人傳染上嚴重的甚至是致命疾病，或對動(dòng)植物和環(huán)境具有高度危害的致病因子。通常有預防治療措施。 對人體、動(dòng)植物或環(huán)境具有高度危險性，通過(guò)氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，或未知的、危險的致病因子。沒(méi)有預防治療措施。

　　2、潔凈實(shí)驗室的主要技術(shù)指標：

　　主實(shí)驗室的主要技術(shù)指標

　　名稱(chēng) 凈化級別 塵埃粒子數(粒/m3) 換氣

　　(次/h) 壓差

　　(Pa) 溫度℃

　　相對濕度% 噪聲dB(A) 照度

　　lx

　　≥0.5μm ≥5μm

　　二級7～8 100000 ≤3500000 ≤29300 ≥20 ≤-10 23～30 ≤65 ≤60 300

　　3、潔凈度表述

　　潔凈度10000級cleanliness class 10000(P2萬(wàn)級實(shí)驗室即ISO7級)即大于等于0.5μm的塵粒數大于35000粒/m3(35粒/L)到小于等于350000粒/m3(350粒/L);大于等于5μm的塵粒數大于300粒/m3(0.3粒/L)到小于等于3000粒/m3(3粒/L)。

　　4、二級生物安全實(shí)驗室

　　制作的生物潔凈室為二級，按平面布局分為兩個(gè)緩沖間(可兼作更衣間)、一個(gè)操作間(面積有12.4M2)兩部分，其制作工藝必須滿(mǎn)足中華人民共和國衛生行業(yè)標準WS233----2002：《微生物和生物醫學(xué)實(shí)驗室生物安全通用準則》。

　　主要技術(shù)參數如下：送風(fēng)口風(fēng)速：≥0.35m/s，潔凈級別七級;操作間與室外大氣壓之差(靜壓差)≥-5Pa;溫度23----30℃可調，總噪聲≤65db在生物潔凈室中溫度、靜壓差、電器部件的運作、人體感應系統、照明紫外、送風(fēng)、排風(fēng)均由微電腦控制箱控制。各種指標均可以事先設定;在緩沖間使用人體紅外感應系統，當工作人員進(jìn)出無(wú)菌室時(shí)，風(fēng)機及凈化系統自動(dòng)工作，對發(fā)塵物體強制進(jìn)行凈化作用。對可能產(chǎn)生致病微生物氣溶膠或出現濺出的操作均應在生物安全柜中(Ⅱ級生物安全柜)進(jìn)行，并使用個(gè)體防護設備以及相關(guān)的消毒設施。

　　5、局部百級潔凈室

　　局部潔凈室中各主要部件規格及技術(shù)指標如下：送風(fēng)口風(fēng)機：風(fēng)量3000立方米/小時(shí)，功率：0.45KW，全壓：380Pa，噪聲<65dB;緩沖間風(fēng)機：2000立方米/小時(shí)，功率：0.18KW全壓：380Pa，噪聲<52dB;凈化專(zhuān)用空調：KFR-35，空氣加熱器：3000W(三相);送風(fēng)口高效過(guò)濾器：630*630*80mm(無(wú)隔板)，初阻力≤240Pa，鈉焰效率≥99.99%，容塵量>800g;緩沖間高效過(guò)濾器：484*484*80mm(無(wú)隔板)，初阻力≤240Pa，鈉焰效率≥99.99%，容塵量>500g。

　　五、凈化空調系統

　　微生物潔凈室設置凈化空調系統是為了建立一個(gè)溫、濕度適宜、空氣清新、無(wú)菌潔凈的微環(huán)境，以利于實(shí)驗操作。傳統的空調系統僅能對溫度起到一定的控制，潔凈度無(wú)法完全得到控制，因而導致病菌的滋生和繁衍。這樣的空調系統遠遠不能滿(mǎn)足微生物實(shí)驗室一個(gè)特定的潔凈環(huán)境的衛生學(xué)要求。

　　凈化空調系統通過(guò)一系列的技術(shù)措施精心設計后完全能夠做到控制實(shí)驗室內溫度、塵埃、細菌、有害氣體的濃度和氣流分布、保證室內人員所需新風(fēng)量和室內合理的氣流流向，并能維持整個(gè)微生物實(shí)驗室合適的梯度壓力及定向流動(dòng)，全面實(shí)現“無(wú)菌環(huán)境保障體系”的目的，減少實(shí)驗過(guò)程中一切潛在的感染風(fēng)險。結構設計上還有一個(gè)突出特色是室內大多數空調設備的維修保養均在室外進(jìn)行，減少非實(shí)驗人員進(jìn)入實(shí)驗室的機會(huì )，減少污染，提高實(shí)驗室的使用率。

　　1、凈化空調系統劃分

　　每個(gè)潔凈實(shí)驗室為獨立的空調系統,并且緩沖間和凈化實(shí)驗室都是分開(kāi)的獨立空調,防止實(shí)驗時(shí)的內部交叉感染和防止危險氣體向外泄漏。

　　2、空氣處理凈化過(guò)程

　　室內回風(fēng)由中效過(guò)濾器回風(fēng)口(回風(fēng)口采用獲得國家專(zhuān)利的定風(fēng)向可調風(fēng)量回風(fēng)口，可以在實(shí)驗室內很方便的拆卸更換濾料)。通過(guò)回風(fēng)管回到凈化組合式空氣處理機的回風(fēng)段，經(jīng)冷卻或加熱，再經(jīng)過(guò)機組內的初、中效過(guò)濾器(過(guò)濾器置于機組正壓段)由送風(fēng)管送至配有高效過(guò)濾器的送風(fēng)末端后送出。室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)慮處理后進(jìn)入凈化組合式空調機組的新風(fēng)混合段與室內回風(fēng)混合。再經(jīng)衛生型凈化組合式空氣處理機進(jìn)行溫濕度處理后統一送入潔凈區。

　　3、送風(fēng)方式及氣流組織形式

　　實(shí)驗室末端送風(fēng)采用專(zhuān)用484送風(fēng)靜壓箱。送風(fēng)靜壓箱內滿(mǎn)布進(jìn)口高效低阻無(wú)隔板高效過(guò)濾器，底部裝有送風(fēng)擴散孔板(擴散孔板與實(shí)驗室天花板相接處平整無(wú)縫);局部百級實(shí)驗室配有層流罩采用垂直層流的氣流組織形式,其外形尺寸為1240X635,內部滿(mǎn)布高效過(guò)慮器,底部裝有均流擴散孔板.潔凈室內回風(fēng)為四角底部回風(fēng)保證了室內氣流的充分流動(dòng),帶來(lái)很好的稀釋效果.緩沖間采用高效送風(fēng)口上送下回風(fēng)亂流氣流組織形式.為墻面單側底部回風(fēng)。

　　1、壓差控制：P2實(shí)驗室的負壓成梯度分布，氣流從清潔區向半污染區到污染區流動(dòng)，室內負壓能達到大于負10Pa。

　　2、排風(fēng)系統：為保證壓差的實(shí)現,在P2實(shí)驗室的準備間和操作間設置了一套排風(fēng)系統,外排風(fēng)通向建筑物的屋頂，系統上設置了風(fēng)量調節閥。洗刷消毒間設有局部排風(fēng)系統，保證洗刷消毒間空氣清新。

　　通過(guò)一系列的空氣控制，包括進(jìn)入室內空氣的凈化處理,一定的新風(fēng)量和排風(fēng)負壓的控制等措施，向實(shí)驗人員提供了安全,潔凈的空氣環(huán)境。

　　3、凈化空調機組選型

　　凈化實(shí)驗室及緩沖間選用凈化組合空調機組，該機組主要特點(diǎn)如下：

　　1)機組皆由雙層面板組成，達到最佳的絕熱和消音效果。傳熱系統K=0.54w/m2•k，平均噪音吸收系數R=39dB，框架設計為密封的小巧型優(yōu)質(zhì)碳鋼;整機成形易清潔、耐腐蝕，不銹蝕。

　　2)機組所采用的表冷器，其鋁翅片表面還涂有一層親水防腐涂層，因而不易形成水珠，提高了熱交換效率，同時(shí)也不易積水、長(cháng)菌。

　　3)機組采用不銹鋼集水盤(pán)，對積水盤(pán)的排水采用壓力排水代替水封的措施，無(wú)論表冷器處于何種工況運行，均可順暢排走凝水有效地避免了凝結水倒灌。

　　4)過(guò)濾器的選用;粗效過(guò)濾器采用大容塵量的板式過(guò)濾器，進(jìn)口玻纖濾料，堅固耐用，有清洗型及可換型兩種型號選擇，截留效率可達75%以上。中效過(guò)濾器采用低阻力的過(guò)濾器，過(guò)濾材料為超細聚丙烯纖維濾料，不會(huì )產(chǎn)生再污染現象，對末端的高效過(guò)濾器起到很好的保護作用。過(guò)濾器框架結構合理，與箱體內壁焊接牢靠，嚴格密封無(wú)泄漏，且過(guò)濾器裝卸操作方便。

　　六、配電系統

　　工程配電系統設計范圍為實(shí)驗室的照明及動(dòng)力系統和微生物實(shí)驗室空調機組的供配電系統。設計以《供配電系統設計規范》、《低壓配電設計規范》、《民用建筑照明設計標準》、《民用建筑電氣設計規范》、《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》、《實(shí)驗室生物安全通用要求》、《微生物和生物醫學(xué)實(shí)驗室生物安全通用準則》以及實(shí)驗場(chǎng)所提供的招標文件為設計依據。

　　1、實(shí)驗室配電：設計為生物安全實(shí)驗室設立配電分箱一個(gè),由配電總箱引單獨回路配電，從而保證實(shí)驗室用電可靠、安全。另外，對其他輔助實(shí)驗室的配電，采用與微生物安全實(shí)驗室分開(kāi)敷設的模式進(jìn)行，從而進(jìn)一步保證生物安全實(shí)驗室用電可靠;主實(shí)驗室的照明配電與插座配電分開(kāi)。

　　(1)負荷等級、供電系統及供電電源：依據設計規范的要求本系統采用TN-S系統結構模式，為每個(gè)凈化實(shí)驗室提供一個(gè)電源箱與微電腦控制儀配套。凈化空調的室外機、空調風(fēng)機、外排風(fēng)機、加熱制冷配件都通過(guò)微電腦控制儀和微電腦電源箱配電控制。

　　(2)導線(xiàn)的選擇及線(xiàn)路敷設方式：電源箱的進(jìn)線(xiàn)回路選用ZRBV-220V型電線(xiàn),為耐火電線(xiàn).敷設于線(xiàn)槽內再穿阻燃線(xiàn)管引至用電設備。

　　(3)配電設備及安裝方式：電源箱可掛墻也可嵌入式安裝，位置可根據現場(chǎng)條件安裝，方便電源的操作和維修;所有開(kāi)關(guān)、插座均采用嵌入式安裝。

　　(4)照明系統：根據規范要求，實(shí)驗室內照明采用吸頂式潔凈密閉燈，實(shí)驗室內無(wú)強烈反光，照度滿(mǎn)足國家相關(guān)規范要求?？紤]美觀(guān)需要走廊為嵌入式格柵燈盤(pán)。每間實(shí)驗室配有單獨控制開(kāi)關(guān)，安裝在方便房門(mén)出入口處。走廊開(kāi)關(guān)為異地控開(kāi)關(guān)，安裝在走廊的兩端。