一（yī）般型、加強型、PCR二級生物（wù）安全實驗室的暖通係統設計參（cān）考（kǎo）

一、二級（jí）生物安全實驗室
1、空調負荷
一般辦公房間的空（kōng）調負（fù）荷（hé）包括圍護結構負荷、新（xīn）風負荷（hé）、照明（míng）負荷、辦公設備負荷、人員負荷以（yǐ）及其他負荷等。生物安全實驗室比一（yī）般辦公房間的（de）空調（diào）負荷（hé）要大得多，它（tā）需要額外考慮：實驗設備的（de）散熱（rè）量與（yǔ）為維持房（fáng）間風量平衡而（ér）補充的新風量。實驗室（shì）相比於（yú）一般辦（bàn）公房間，除辦公設備散熱量外還需額外考慮實（shí）驗室工作所用設備如低溫冰箱、高壓滅菌器的高散熱量，這些都會影響實驗室的顯熱負荷。實驗室因為存在局部排風設（shè）備如生物安全櫃，為了維持實（shí）驗室的（de）風量平衡，除人員新風外還要補（bǔ）充新風，需要（yào）考慮額外的新風負荷。
2、空調及通風（fēng）係統
生（shēng）物（wù）安全實驗室的空調（diào）及通風係統設置應根據操作對象的危害程度、平麵布置、風險評估等情（qíng）況經技術經濟比較（jiào）後確定，普通型BSL-2級生物（wù）安（ān）全實（shí）驗室一般可選擇采用全空氣係統、“空氣—水"係統、變（biàn）冷（lěng）媒流量多聯機（VRF）係（xì）統或（huò）者分體空調等多種形式。在空調通（tōng）風係統設計時應注意采取有效措施避免實驗室之間以及（jí）與其他區域的交叉汙染。普通型BSL-2級（jí）生物安（ān）全實驗室當配置（zhì）有生物安全櫃時應（yīng）設置機械通風係統：設置內循環型生物安全櫃的實驗室應設置（zhì）全室排風係統；而（ér）全排型生物安全櫃（guì）需設置獨立於建築物其他公共通風係統的專用風機及管道將其排出。
需要注意的（de）是，全排型生物（wù）安全櫃的排風並（bìng）未在有關規範（fàn）中禁止與所（suǒ）在實驗室的通風係統（tǒng）合並，國外的相關標準中還提（tí）供了合並排風的具體做法，美國BMBL標準以及NSF/ANSI-49給出（chū）了合並排風的實施方案（àn）。
對於TYPE A1/A2 CLASS II生（shēng）物安全櫃，可通過傘形罩或（huò）套管（canopy/thimble）將部分排風接至實驗（yàn）室排風（fēng）係統（tǒng），如圖所示。套管或傘形罩的尺（chǐ）寸（cùn）比生物安全櫃的上接口B稍大些（直徑（jìng）差通常為2.5cm），A、B之間的空隙提供了一個（gè）緩衝調節空間（jiān）保證生物安全櫃的排風不受（shòu）外部排風風變化的影響，即使外部風機停止運行，生物安全櫃仍可繼工作。《WHO實驗室生物安全手冊》要求實驗室排風係統的排風能力應能（néng）滿足房間排風和安全櫃排風的要（yào）求，套管應（yīng）可拆卸，或者設計（jì）成（chéng）對安全櫃進行操作測試的類型。

     
對於TYPE B1/B2 CLASS II生物安全櫃，則通過硬管嚴密地連接到實（shí）驗室排風（fēng）係統或（huò）者針對每一個生物安全櫃安裝專用（yòng）風管與風機。WHO實驗（yàn）室生物安（ān）全（quán）手冊要求（qiú）建築排（pái）風係統的排風量和排風靜壓必須與生產廠商（shāng）的要求正好一（yī）致，對（duì）硬管連接的生物安全櫃進行認證時，要比將空氣再循環送回房間或采用套（tào）管連接的（de）生（shēng）物安全櫃更費時。
3、氣流（liú）組織
為了防止有害（hài）生物因子無序（xù）或逆向（xiàng）擴散，不論是哪種類型的實驗（yàn）室（shì）都應重視室內的氣流組織，生物安全實（shí）驗室的氣流組織宜采用上送下（xià）排方式，其送風（fēng）口和排風口的（de）布置應形成向內的定向氣流，從低汙染區流向高汙染（rǎn）區，避免氣流在房間內形成較大的死角或者渦流，而且務必不能影響生物安全（quán）櫃的性能表現。《生物安全（quán）實驗室建築技術規（guī）範》中（zhōng）明確在生物安全櫃操作麵或（huò）其他有氣溶（róng）膠產生地點的上方附近不應設送風口。氣（qì）流（liú）組織上送下排時（shí），高效過濾器排風（fēng）口（kǒu）下（xià）邊沿離地（dì）麵不宜低（dī）於 0.1m，且不宜高於（yú）0.15m。上邊沿高度不宜超過地麵之（zhī）上0.6m。排風口排風速度不宜大於 1m/s。
二、加強型醫學二級生物安（ān）全實（shí）驗室
加強型（xíng）醫學二級生物安（ān）全實驗室的空調（diào）通風係統設計首先需滿足普通型二級生物安全實驗室的設置要求。除此外，《醫（yī）學二級生物實驗室建築技術標準》對其排風做了特別要求：加強型（xíng）醫學BSL-2實驗室應經高效過濾器過濾後排出。
加強型BSL-2級生物安全實驗室建議每個實驗單元設置獨立的一（yī）套空調通（tōng）風係統，送新風係統至少需設置初效+中效過濾（lǜ）。排風係統不與其他實驗單元合用，排風機根據需要宜設置備（bèi）用風機，排風側設置高效過濾器。根（gēn）據實驗室所（suǒ）使用的生物安全櫃的不同類型，即 “全（quán）排型生物安全櫃"或“內循環型生物安全櫃"，可進一步劃分，現以全空氣空調係統為例進（jìn）行（háng）介紹。
1、帶內循環生物安全櫃的（de）加強型BSL-2級生物實驗室典型暖（nuǎn）通空調係統原理，如圖所示。

一般送風側采（cǎi）用定風量閥（文丘裏閥（fá）或可（kě）靠的電動蝶閥）保證風量在風壓波（bō）動時保持相對穩定，排風側根據壓力梯度控製要求或（huò）餘風量通過變風量閥（文（wén）丘裏或可靠的電動蝶（dié）閥）進行調整滿足壓力梯度要（yào）求。此外，為了保證實驗室（shì）要求（qiú）的負（fù）壓（yā），排風機應與送風機（jī）連鎖，排風先於送風開啟，後於（yú）送風關閉，維持室內負壓。
2、帶全排型生物（wù）安全櫃的加（jiā）強型BSL-2級生物實（shí）驗室（shì）典型暖通空調係統原理（lǐ），如圖所示。

對（duì）於帶（dài）全排櫃的實驗（yàn）室，一種典型的做法是額外增加一組（zǔ）生物安全櫃的專用排風與（yǔ）專（zhuān）用補風，為了（le）防止生物（wù）安全櫃內的有害生物因子外逸，生物安全櫃專用排風機應與專用補風風（fēng）機連鎖（suǒ），排風先（xiān）於補風開啟，後於補風關閉，始終保（bǎo）持（chí）負壓。
三、動物生物安全二級實驗室
動物生物（wù）安全實驗室的生物安全防護原則與防護設施與微（wēi）生物生物安全實驗室基本相（xiàng）似，但是因為動物生物安全實驗室的操作對（duì）象既有微生物又有動物，因（yīn）此考慮的因素相比微生物生物安全實驗室更加複雜（zá）。例如，動物生物安全實驗室的設計要考慮人流、物流與動物流避免交叉汙染，動物生物安（ān）全實（shí）驗室排（pái）風不得循（xún）環使用等。
由於a類和b1類動物生物安全二級實驗（yàn）室對潔淨度（dù）、換氣（qì）次數以及負壓均無特殊要求，本文僅對要求相對較高的b2類動物生物安全二級實驗室的暖（nuǎn）通係統設計進行簡要介紹（shào）。
1、獨立通風（fēng）籠盒係統
Individual Ventilated Cages，簡稱IVC，b2類動（dòng）物生物安（ān）全二級實驗室內一般設有獨立通風籠盒（hé）係統（IVC）作為一（yī）級屏障， IVC的送、排風量取決於籠盒數量、設計通風換氣率等，一般換氣次數在40次/h~70次/h這個範圍內，IVC的排風通常經專用排風機（jī）排（pái）出室外，不可直接排放（fàng）至實驗室內。
2、二級屏障（zhàng）

相（xiàng）比於一般二級生物安全實驗室，b2類動物（wù）生物安全（quán）二級實驗室的負壓（yā）要求更高，而且有明確的潔淨要求。b2類動物（wù）二級生物實驗室的熱（rè）濕負荷主要包括：圍護結構的冷熱負荷、新風的熱濕負荷、室內動物（wù）的熱濕負荷以及室內照明設備的冷熱負荷。室內動物的熱濕負荷計算可參考《實驗動物設施建築技術規範》GB50447-2008，該規範給出了（le）15種動（dòng）物全熱量，但（dàn）未（wèi）給（gěi）出動物（wù）的小時散濕量，且全熱量偏大，計算得到的冷熱濕負荷主觀隨意（yì）性較大。b2類動物二級（jí）生物實驗室空（kōng）調係統一般采用全新風直流（liú）淨化空調係統，送風側（cè）設置初效、中效、高效三級空氣過濾，排風側設置高效過濾。由於要保證主實驗區的負壓，排風機應先於送（sòng）風機開啟，後於送風機關閉；排風機應設備用風機。
3、淨（jìng）化通風基本要求
氣流（liú）組織形式：動物生物安全二級實驗室采用頂送下排氣流組織（zhī）方式。氣流組織應采用控製進入室內空氣流（liú）動（dòng）方向及（jí）各區域間空（kōng）氣流動方向，避免交（jiāo）叉感染（rǎn）。動物生物安全二級實驗室采用（yòng）采用全新風通（tōng）風換氣（qì）形（xíng）式，稀釋及消除空氣中之臭（異）味、微生物、病毒、有害化學及輻射（shè）性物質等。應保證其換氣量及空氣（qì）過濾質量（liàng）。避（bì）免實驗室各區域的汙（wū）染物（wù）擴散（sàn）到其他房間，實驗室內應維持適當負壓。不同的區域皆能滿足其各自需求之（zhī）不同溫、濕（shī）度、潔淨度要求。溫濕度與潔淨度要求：負壓（yā）潔淨空氣設計。動物安樂（lè）s工作站應比汙染區主實驗室低10Pa。室內噪（zào）音及風速必須考慮（lǜ）到實驗動物的感受（shòu），並避（bì）免使實驗動物感受到（dào）不（bú）舒適之氣流(建議風速（sù）在0.18-0.21m/s範圍內)。
排風處理：動物生物（wù）安全二級實（shí）驗室臭氣排放應滿足GB14554《惡臭汙（wū）染物排放標準》要（yào）求。
4、PCR實驗室
PCR實驗（yàn）室，又稱基因擴增實驗室，是專門用來檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的專用特殊實（shí）驗室。PCR是（shì）聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction）的簡稱，它是一種分子生物技術，用於放大DNA片段，可看作生物體外的特殊DNA複製。當前，PCR實驗室廣泛應（yīng）用於醫院及各疾病預防控製（zhì）中心的疫病檢驗，2010年，衛生部辦公廳製定並發布了《醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室管理（lǐ）辦法》以及《醫療機構臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》（以下簡稱（chēng）導則）。導則規定了（le）PCR實驗（yàn）室設計的基本原則，原（yuán）則上PCR實驗室需設置4個區域（yù）：試劑儲存和準備區（qū）、標本製（zhì）備區、擴增區、產物分析區（qū），各個分區具體設備配置如表所示。