生物安全三级P3实验室建设及装修设计

       广东康合结合某案例详细介绍P3实验室设计。
       生物安全防护三级实验室（BSL-3），简称P3实验室。在P3实验室设计时如何防止感染的发生非常重要。建筑平面的合理布置、工艺流程的科学划分直接关系到P3生物安全实验室安全使用。通过对世界一些发达国家的P3生物安全实验室分析整理得出: P3实验室大致可分为“三区二通道”、“三区一通道”、“单区单通道”等形式。
       一、P3实验室设计依据 
       1.<WHO实验室生物安全手册>(1993年) 
　　2.<医药工业洁净厂房设计规范>(1997年) 
　　3.<洁净厂房设计规范>(1984) 
　　4.<采暖通风与空气调节设计规范>(GBJ19-87) 
　　5.<消毒管理办法>(卫生部1992) 
　　6.甲方提供的实验室平面布置图等有关技术资料和要求

       二、P3实验室建设原则及要求
　　一般原则要求：P3实验室内，在保证实验质量的同时，更要保证操作人员安全，杜绝环境污染。因此，实验室内在保证一定的洁净度条件下，必须呈现一定的负压，确保室内污染气体不泄漏。并要对室内污染物和气体进行处理排放。
　　1、P3实验室建筑布局
　　P3实验室要与公共通道口隔离。从走廊入口或其他相邻的实验室进人该实验室须通过两道自动关闭的门。通道里有更衣室（可随时淋浴）。实验室人流物流要分开。人流是指进入实验室操作人员必须通过淋浴室一更衣室（正压气闸室）更换工作服一清洁走廊～负压气闸室～实验室。离开实验室顺序与进入相反。物流是指所有进入实验室的物品必须经过另一清洁走廊的传递窗进入，相反实验室内的物品必须消毒处理后，再经过传递窗传出。
　　2、P3实验室气压与气体排放
　　要备有真空系统设施，以保障实验室内的负压。这一设施产生从清洁区到实验室污染区的定向气流。排出室外的空气不准在建筑物内其他区域循环使用，而必须经过过滤和其他处理程序排出。实验室内各处的压力梯度和洁净度分别为淋浴室的压力为常压；正压气闸室压力为高于常压+10Pa、洁净度为十万级；清洁走廊压力为-10Pa、洁净度为十万级；负压气闸室压力为-20Pa、洁净度为十万级；P3负压实验室压力为-30Pa、洁净度为万级（较好的可达五千级）。
　　经过二或三级生物安全高效粒子空气过滤器（过滤效率99.995％）过滤的气体，可直接或通过建筑物排气系统排出。通过建筑物排气系统排出时，高效粒子空气过滤器要以某种方式（如套简装置连接）连接到该系统上，以免影响生物安全柜或建筑物排气系统的气流不平衡。使用二级生物安全柜应至少12个月检测、鉴定1次，排出的气体可以在实验室内循环。安全柜内有可以产生气溶胶的连续运行的离心机或其他仪器，气体在进入实验室或周围环境之前，要通过高效粒子空气过滤器过滤。
　　用液体消毒装置和高效粒子空气过滤器或采取其他相应的设备来保护真空系统，这些防护设备应便于经常维护及时更换。负压气闸室门与负压实验室门要互锁，以保证操作人员进出时，实验室与外界相对隔绝，以免污染区负压大幅回升，室内气体外泄。
　　3、P3实验室其他设施
　　P3实验室均应备有洗手池。其出水控制开关应是脚踩式、肘动式或自动开关式，固定在实验室出口附近。墙的内表面、墙的地脚、地面和天花板应光洁、防水，以便于清洗。这些表面上的渗漏处要密封，以便于进行空间消毒。如果实验室要留窗子，一定要双层玻璃，以保证密封。实验室空间要根据需要而定；实验室物品要固定存放位置，工作台、操作柜和设备之间要便于清扫。工作台面应不渗水、耐酸碱、耐有机溶剂和中等度耐热。实验室必要时可留有下水道，平时对外界密封。实验室内排出的污水必须经过严格消毒处理方可排出。
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       三、P3实验室设计方案
       1.平面布局
       平面布局及人、物流见实验室平面布置图。 该P3生物安全实验室采用“三区一通道”形式布置。实验区包括3间BLS-Ⅲ及其缓冲间、1间动物实验室（ABLS-Ⅲ）及其缓冲间、实验准备室、消毒间、男、女一次、二次更衣间、男、女淋浴间、缓冲间、前室、洗刷间及中控室和机房。整个实验室分为清洁区、半污染区及污染区。各区之间设置缓冲间过渡。其中更衣室、淋浴间为清洁区，更衣室后设一缓冲间，作为清洁区与半污染区的过渡。实验准备、消毒间为半污染区。3间实验室及动物实验室为污染区，每间实验室及动物实验室设置1间缓冲间作为半污染区与污染区的过渡。         平面布局充分考虑了人员、洁物、污物的走向，避免交叉。工作人员在经过一、二次更衣后，还要在与实验室想连的缓冲间进行第三次更衣，即穿洁净服。缓冲间的门设置成连锁门，淋浴间设置成与二更并列同对缓冲间开门，这样既可以满足国家最新的关于实验室人员离开实验区先淋浴、后更衣的要求，又能保证在多间实验室使用的前提条件下，人员进出不交叉，特别是人员进入时，不用穿过较脏的淋浴间，而对生物安全实验室洁净区内造成污染。另外，将污物出口处的高压消毒锅放置在消毒间内，这样不仅有利于保证准备间的洁净度，并且避免了污物与洁物进出时在准备间内的交叉。同时避免了由于消毒锅本身气密性较差而带来的危险性
       （1） 人流路线    
       实验人员在前室换鞋后，经一更脱衣，进入二更穿无菌实验用外衣。更衣后的实验人员通过缓冲间进入实验准备间，准备工作完成后到各实验室工作。进入实验室的实验人员先进入缓冲间，在缓冲间内外罩实验室防护服，然后再进入实验室，缓冲间的门与实验室的门设置成连锁门，当其中一道门开启时，另一道门必须处于自动关闭状态。工作结束后，实验人员脱掉防护服并打包，同时带着实验用后打包好的污物，通过实验准备间内的消毒间送入高压消毒锅消毒，人员淋浴后经过二更、一更穿上自己的衣服离开P3生物安全实验室。 
       （2） 实验用品物流路线     
       实验用物品从洗涤消毒间经各种物品消毒传递设备进入实验准备间待用。实验人员将洁物取出后在准备间准备实验，准备好后通过各自的传递窗到各实验室做实验。实验结束后，污物打好包后由实验人员经实验准备间内的消毒间，经双扉高压消毒锅消毒后进入洗涤间，再进行洗涤等处理（对于进行“SARS”病毒实验的实验污物，要求先在生物实验室内就地消毒灭菌，然后再到消毒间进行第二次消毒处理）。 
 
       2.维护结构 
       （1）吊顶和墙体     
       BLS-3的核心问题是保证安全，要保证安全，除可行的平面布局外，生物实验室的气密性也是非常重要的。要求维护结构密闭、不漏气，表面平整光滑、耐腐蚀、无眩光、不起尘、并应减少凹凸面，易消毒、耐清洗、不易吸水变质，耐火等级达到一级，符合负压60Pa强度的要求。该实验室墙体及吊顶采用夹芯彩色复合钢板，彩钢板为石膏板夹芯彩钢板，配龙骨，其中钢板厚度0.6mm，龙骨为镀锌钢龙骨。实验室隔断采用双面彩钢板，内衬石膏板。实心墙为龙骨+石膏板+彩钢板。
        （2）地面     
       实验区地面要满足净化及消毒的需要，原设计采用英国进口高级PVC卷材，所用PVC卷材脚感好、防噪音、耐磨、防火、防静电，具有很好的耐化学品腐蚀、着色的性能。卷材拼缝为热焊熔接，平整无缝，做到长时间高强度使用的条件下不开胶、不裂口，以免积尘和长霉菌。但建设方坚持使用环氧自流平地面。自流平地面如果能做到厚度要求，则能保证其使用效果，否则相比PVC，自流平地面耐磨性偏差。 
       （3）门     
       洁净区内均为不锈钢彩钢板气密门，门下无门槛，门下加装可自动伸缩的橡皮密封条，以减少空气泄露，维持室内压力梯度要求。其中生物实验室缓冲间的门可互锁。     
       整个实验区入口处的门，采用不锈钢全玻璃门，门上设门禁系统，防止无关人员进入实验区。  本文标签：P3  生物安全三级  设计  装修  施工资质
       3.气流组织     
       为保证操作人员的安全和环境的安全，实验区采用独立的直流式通风空调系统。送风经过粗、中、高效三级过滤，排风通过高效过滤风口排出。排风机采用一用一备，在一台排风机出现故障时，另一排风机自动切换。同时为增加排风机寿命，正常工作时排风机也可相互交换运转。    
       实验区采用高效送风口上送，下侧单面高效排风的气流组织形式。高效排风口设置在生物安全柜的一侧，确保实验室一侧的气流由“清洁”区域流向“污染”区域。     
       为保证BLS-3的压力，送风采用两态风量文丘里控制阀，排风采用两态变风量文丘里控制阀的控制方法，以达到各个房间可以控制高、低态送风，并且用变风量排风阀来维持房间压力恒定。这样既可以达到节能的目的（不使用的房间低态送风），又可以保证房间内的压力梯度，保证实验室的安全可靠。排风为通风柜排风与房间排风的综合排风（综合排风=通风柜排风+房间排风）。由于需兼顾通风柜的面风速控制与开关控制，所以通风柜排风量变大时，需减少房间的排风量，反之亦然，从而做到通风柜排风量加大与减小、开与不开，不影响房间压力变化。     
       在实验室、动物实验室的送、排风支管上设置进口自动气密阀，总送、排风干管上也设置进口自动气密阀，并在自控系统中设置“消毒”状态。若实验室、动物实验室单独消毒就自动关闭该房间送、排风支管上的气密阀；若整个实验区全面消毒，就自动关闭送、排风干管上的气密阀。
       四、P3实验室自控设计     
       因BLS-3的自动化要求较高，因此自控设计可以说是整个实验室设计的核心。
       1.温湿度控制：     
       温度：通过房间内设置的温度传感器来调节冷冻水路上的调节阀； 
       湿度：通过房间内设置的湿度传感器来调节加湿设备的调节阀； 当温湿度超过设定的上、下限值时，应会报警显示。
       2.风量控制：     
       实验室通过文丘里风量控制阀实现风量控制。其运行工况可以实现三种： 正常运行工况：人员进入，每个房间对应的切换开关切换至使用状态，该房间送风文丘里阀打开到高风量态，同时调整排风文丘里阀保持余风量和房间负压。    
       节能运行工况：人员从房间退出，每个房间对应的切换开关切至节能状态，该房间的送风文丘里阀关小到节能状态，同时调整排风文丘里阀保持余风量和房间负压。 消毒工况：当一个房间欲投入消毒时，应由操作人员将其设置为“消毒”。房间投入消毒状态后，其对应的送、排风气密阀关闭。房间退出消毒状态时，首先打开其对应的排风气密阀，再打开送风气密阀。
       3.负压显示及报警：     
       重点房间的压力显示及报警； 高效过滤器阻塞报警：在各实验室的送风高效过滤器的前后安装压差开关，当过滤器阻塞时可在控制室报警。     
       净化空调机组过滤器阻塞报警在空调机组粗、中、高效过滤器前后安装压差开关，在过滤器阻塞时可在控制室报警。任何动力设备在运行过程中发生故障，均应在控制室报警。  
  
       P3实验室设计是涉及到多专业的综合性设计，不能仅仅将其看成常规的洁净室设计。设计最终要使实验室达到安全可靠和运行节能，这样才能建设出符合现代化要求的三级生物安全实验室。