生物实验室工艺设计和要求

生物实验室工艺设计和要求上海畅通净化工程上海畅通建筑装饰每个实验室的面积和功能要求；制定生物实验室每间房的建筑、装修内容，门窗要求，环境控制、电力（照明、通讯及网络等）、气体管道、给排水、空调、消防控制、结构等工艺设计的要求；制定每间生物实验室所需固定实验设备清单。基地环境方面在对基地现状充分分析基础上,采用将建筑作为环境背景的设计理念，将单体建筑包容于环境之中。建筑方面主要包括生物实验室建筑设计、室内装修材料要求等。实验室基本工作区域尺度（ELM），是为保证生物医学研究的安全运行，而对其所需工作区域尺度的规划。实验室的ELM一般包括对操作台、实验设备（包括储藏柜）、工作台、化学排烟罩以及生物安全柜的长度要求。实验室设计当前的趋势，已经开始朝着规划区域空间尺度的方向发展，而不仅仅限于规划区域长度。这种趋势是起源于模块化实验室形式的采用。建筑面积由于包括流通区域、建筑核心区域、墙体以及公共区域的面积，必然在整体上大于特定功能区域的使用面积。参考根据AIA使用面积与建筑面积的换算方式，实验室（包括内部流通和功能分配区域）面积的1.72.2需要做相应调整。实验室建筑的材料，应该选择耐用和易清洗的类型，并且应能有助于创造一个舒适安全的工作环境。材料设计的关键因素，在于易清洗、易维护、易储藏并且尽量减少毒害传播。所选材料作穿墙以及楼板处理时，还必须考虑到保证实验室人员的安全。结构方面包括生物实验室结构设计、结构负荷要求等。由于振动会干扰到实验室的敏感性仪器，所以设计者们必须考虑适当控制振动，并将振动源放置在远离敏感性仪器的区域，必须对建筑结构的振动反应进行细致分析。为了控制振动在实验室区域的传导，工程师在设计前期需要考虑一些结构因素。实验室开间的大小设定，必须考虑到实验室模块、功能分配、振动标准和后期发展等，宽度应该根据实验室模块的大小有相应变化，既保证灵活性又符合常规门窗设计，且形成统一的实验室辅助连接的整体。实验室模块内不应设置柱，以免妨碍实验室的内部流通和空间使用。结构系统与空调系统应紧密协调，防止互相干扰。暖通空调方面包括生物实验室暖通空调设计、空气过滤排气系统、生物安全柜排气系统等要求。暖通空调系统必须满足实验室研究要求。除对温度、湿度需严格控制外，还需有足够的通风量，以处理烟尘、异味、空气中污物，并满足烟罩通风以及实验室内热负荷要求。同时，必须充分考虑系统的可靠性和富裕量。不同性质区域需保证不同的相对压力,并要根据相关标准从长远考虑节能问题。50dB，除非设备本身允许外，NC60dB。暖通空调、水、电、照明设备，需根据可有进行全程控制管理，且是否采用热回收应进行相应的比较评价。经济分析应有足够的数据进行经济性、能效比的全面计算。经济分析主要包括工程初投资、能耗、运行费用、系统可靠性、适应性等方面的分析比较。每个系统的选择需满足运行的灵活、可靠、易于维护，并预留余量。工程总投资内应包含维护费用。给排水方面包括实验楼给排水系统设计、设备要求。给排水系统应与实验室模块相符合，且应设计灵活，并预留部分设施在污、废水系统方面，应设置生活污水与生产废水分流排水管网。生活污水处理达到中水回用标准后备用，再回用于绿化及水景补水。科研生产废水采取局部处理与集中处理相结合的方式。对被毒菌污染废水及放射性废水，就近设置失活及衰减处理装置，严格控制，处理合格后排放。地面雨水经雨水管道有组织汇集，用流槽卵石层过滤后储存回用，余量及洪水就近排入明渠。强弱电方面包括生物实验室电力系统设计、室配电系统设计、照明设计、智能化系统设计、保安系统设计、通讯系统设计等要求。消防方面主要指生物实验室消防系统设计要求。实验室建筑防火的特殊要求，应按照当地相关规范考虑实验室区域的设置，按照实验室建筑防火规范采用符合防火等级的防火材料，并设置防火阀、自动喷淋系统、防火信号系统、风管烟气检测系统、室内消火栓和消防泵等消防设施。生物实验室安全方面主要包括常规安全和辐射安全工艺设计要求。安全健康的指导方针，要求建筑尽可能在工程上对工作人员的安全保护形成有效控制，从而将工作期间潜在的职业危险降至最低。该指导方针还必须与工程师提交的具体建筑设计文件内容相适应，以便安全保护在建筑施工时能够体现出来。虽然健康安全的方针与工程技术的要求许多内容可以统一起来，但是所有实验室必须保证放射性物质安全可靠地存放。放射性物质的容量和类型，取决于实验室研究功能的类型和数量。因此，设计者需要根据实验室的功能要求，来决定供使用和处理放射性物质的必要区域。所有实验室必须设有相应的普通级别的废弃放射性物质存放容器。每个实验室废料的存放位置必须标准化，以便于紧急防护人员在火灾或意外情况下迅速采取措施。环境保护方面主要包括污水污物处理、噪音防护、辐射防护、生物安全防护等要求。注意环境保护和适当处理废料，对于保证实验室建筑中工作人员、访问学者的健康，和周围设施的运行维护，具有十分重要的意义。因此，需对实验室的有害建筑材料、有害废料储备与处理、分散储备设施、废液排放、固态废料的管理与回收、气体散发等做出严格控制。BSL3/设备规划方面主要是完成BSL3生物实验室、动物实验室平面工艺布置图、立面图和剖面图设计；完成P3生物实验室、动物实验室工程设计要求和说明。生物安全三级实验室必须设置净化设备（推荐采用高压灭菌器）。高压灭菌器区应满足相应要求。生物安全三级实验室的真空系统，必须设置保护性过滤器。当生物安全三级实验室的气流与设计不相符时，应有图像和声音报警，并应结合实际情况，考虑人员安全及材料的选用，设置高效过滤器。排风夹带有蒸汽，必须设置相应的过滤器（0.2微米滤水过滤器或等同）。高效过滤器的安装，必须满足相应的特殊测试要求。微生物实验室的建筑要求实验室的建设应以“无回路”为宗旨。在时间和空间上可有效隔离各种检测活动。实验室的区域设置上应至少包括以下部分：a.样品的接收和储藏区；b.样品的前处理区；样品的微生物检测区；培养区（BSL－2）；标准菌株存放区（冰箱、低温冰柜或常温保存箱f.培养基与器材准备区（也可与灭菌区合并）；g.无菌区；h.i.办公区；j.更衣室；4.建筑要求：a.墙壁、天花板、地面和桌椅、操作台应光滑易清洁。b.天花板应设置为统一无隙整体，以减少灰尘下落c.地面、墙壁、天花板连接处应有弧度。d.除非密闭包装，液体运输管路不应在工作区上方穿过。e.换气系统中应有空气过滤装置。生物安全实验室建设要求第一节实验室建设要求一、生物安全实验室分级分为四个安全防护等级，即生物安全防护水平一级（bioafetylevel,BSL-1）~生物安全防护水平四级（bioafetylevel,BSL-4），BSL-1BSL-1、BSL-2但使用频率最高，最频繁的是BSL-2级实验室，因此，这里需要对BSL-2实验室的建设问题重点讨论。二、实验室建设的防护要求实验室生物安全防护的基本要求，首先是实验室在建设前就要委托具有生物安全实验室设计资质的设计单位，进行科学合理的设计，并组织专业人员对设计方案进行安全性、科学性、实用性、选址布局的合理性及可行性等方面论证。其次，实验室的建设应由具有生物安全实验室建设经验的单位承建；再者，在建设过程中的施工质量及用材等方面进行监督与质量控制，最后应对建成的实验室进行工程质量的验收。生物安全实验室在平面布局上可通过分区物理隔离措施，将实验污染区和其它清洁区进行隔离，还有就是通过气流组织的方式，使实验室形成单向气流（负压梯度三、生物安全实验室布局要求1、安全原则：毒性强、感染性高的专业实验室应与办公区域隔离，成独立或相对独立区域；病原微生物实验室等尽量设在人员流动少的区域（新建最好独立设置）2、实验室流向：由安全低毒实验室向高毒高感染性实验室过度，高度高感染性实验室应远离人员活动频繁区域，设在建筑物末端3、人流物流通道尽量分开4、按项目设立专业实验室HIV、PCR、正常细胞、血清免疫学动物、放射等，形成合理分区布局5、隔离：通风系统布局：洁净与污染区域物理抑制设备：安全柜、负压通风柜等6、实验室层高：建筑层高：3.5~4.0M内部净高：洁净实验室：2.5~2.6M生物安全实验室：2.5~2.6M一般实验室：2.7~2.8M设备层高度（技术夹层）:1.2~1.5M7、实验室走廊和门宽度：走廊：1.6~2.0M门：1.1~1.5M,留有设备门8、实验室开间模数：3.5~4.0M,净深：6~9M，7~8M9、选址考虑：一般实验室没有特殊要求高等级生物安全实验室应符合国家标准要求第二节BSL-2实验室建设要求一、生物安全二级实验室选址与布局BSL-1和BSL-2BSL-2BSL-2BSL-2置在实验室末端，并将功能相近的实验室相对集中，相邻布局为宜。二、建筑结构与设施要求一）、建筑结构要求BSL-2实验室对建筑物的可靠度和抗震设计方面没有特别明确的规定，根据国家GB50346-2004《生物安全实验室建筑技术规范》中要求，BSL-2实验室可采用窗户进行自然通风，但应设防虫纱窗。有防节肢动物设施。二）生物安全二级实验室设施要求生物安全二级实验室的安全主要通过实验室内部合理的专业设计、合理的功能分区、配备必要的生物安全设备及严格规范的个人防护措施，还有完善的安全管理制度与标准的实验操作程序来保障的。标准的实验室设施和必要的防护设备是基础，正确规范的个人防护是保证，严格的管理措施是关键。只有三者均达到相应的要求，才能保证实验室的安全。生物安全二级实验室的设计和设施方面的要求，除了满足BSL-1级实验室条件的基础上，还应符合以下要求：1、实验室门的要求能自动关闭有可视窗有防介肢动物的设施2、报警系统火灾报警器（声、光报警）停电报警3、实验室的通风要求可采用自然通风，但应有防虫纱窗区向污染区方向流动，实验室排出的空气应经高效过滤器过滤后排出。4、电源安全柜、培养箱、冰箱等重要设备的正常运行。有应急照明系统有在黑暗中能辨别方向的标识5、实验空间有足够空间放置实验物品和器材的摆放，实验区域内有存放个人防护用品的条件。6、层高要求实验室层高的要求应根据实验人员的舒适度、能源消耗及设备高度等因素来确定，因为，层高过低，实验人员会感觉很压抑，影响工作情绪，有些设备如生物安全柜等放置高度不够，管道铺设有困难等，但相对比较节约能源，如果层高较高对实验人员来说感觉宽敞，比较舒畅，但能源消耗就比较大。因此各有利弊，层高多少因根据实际情况来定。BSL-2实验室层高方面应根据是否设立送排风系统和自然通风的方式有所不同，如果采用自然通风，实验室层高应以2.6~2.7M为宜，如实验室采用送排风（气流组织）的话，则以2.5~2.6M为宜，但同时应考虑设备技术夹层，其高度为1.2~1.5M或更高，保证送排风管道的铺设与检修。7、开间大小3.2~4.0M3.6M15M22~3M2（半污染区），不宜过大，原则上不能在此区域进行任何可能造成污染的实验操作。8、地面与墙面要求一般实验室地面选材要求采用耐腐蚀，耐磨损、易清洁的建筑材料，如地砖等，但生物安全实验室及其它特殊实验室需要考虑满足整体无缝隙要求，地面较多采用环氧树脂自流坪或PVC卷材。生物安全实验室墙体可根据实验室专业要求及投入资金状况等选用表面吸附性小、易清洗、光滑平整的材料，有条件的可优先选用厚度薄、保还可扩大实验面积，提高实验室档次、展现良好的形象，而且有利于今后实验室的改扩、建。9、通风及空调在通风净化方面BSL-实验室可以采用带循环风的空调系统，但要强BSL-2物因子不会从实验室逃逸到周围环境。BSL-2式，但应注意送风口和排风口的位置最里侧，使风向形成单一气流。在空气净化方面也应有所考虑，一般要求7~810、给排水要求生物安全二级实验室对给水没有特别的要求，但对于实验室排水有比较严格的规定，特别是实验室的废水排放必须符合环境保护要求。要求生物安全实验室要设立独立的污水处理系统。11、其他要求1)防雷和抗震与消防置独立的防雷系统。防震BSL-2消防BSL-2警自动报警装置。智能化由于生物安全实验室主要用于公共卫生事件相关的病原微生物的检测与诊断，具有生物安全的要求，因此，在实验室综合布线、用于实验数据记录与传输的计算机网络、楼宇自控、安全防范等方面充分考虑智能化系统的建设，并留有一定的发展空间。BSL-2实验室智能化建设主要应考虑实验室数据的传输、实验室人员的联络、实验室安全和运行状况、环境条件及重要设备的监控以及电子门禁系统的设置等控制