一般型、加強型、PCR二級生物安全（quán）實驗室（shì）的暖通係（xì）統設計參考

一、二級生物安全實驗室
1、空調負荷
一般辦公房間的空調負荷包括圍護結構負荷、新風負荷、照明（míng）負荷、辦公（gōng）設備負荷、人員（yuán）負荷以及（jí）其他負荷等。生（shēng）物安全（quán）實驗室比一般辦公房間的空調負荷要大得（dé）多，它需要額外考（kǎo）慮：實驗設備的散熱量（liàng）與為維持房間風量平衡而補充的新風量。實驗室相比於一般辦公房間，除辦公設備散（sàn）熱（rè）量外還需額外考慮實（shí）驗（yàn）室工作所用設備如低溫冰箱、高壓滅菌器（qì）的高散熱量，這些都會影響實驗室的顯（xiǎn）熱負荷。實驗室因為存在局部排風設備如生物（wù）安全（quán）櫃，為了維持實驗室的風量平衡，除人員新風外還要補充新風，需要考慮額外的新風負荷。
2、空調及通風係統
生物安（ān）全實驗室的空調及通風係統設置應根據操作（zuò）對象的危害程度、平麵（miàn）布置、風險評估等情況經技術經濟（jì）比較後確定（dìng），普通（tōng）型BSL-2級生物安全實驗室一般可選擇采用全空（kōng）氣係統、“空氣—水（shuǐ）"係統、變冷媒流量多聯機（VRF）係統或者分體空（kōng）調等多種形式。在（zài）空調通風係統設計時應注意采取有效（xiào）措施避免實驗室之（zhī）間以及與其（qí）他區域的交叉汙染。普通型BSL-2級生物安全（quán）實驗室當配置有生物安全櫃時應設置機械通（tōng）風（fēng）係統：設（shè）置內循環型生物安全櫃的實驗室應（yīng）設置全（quán）室排風係（xì）統；而全（quán）排型生物安全櫃需設置獨立於建築物其他公共（gòng）通風係統（tǒng）的專用風機及管道（dào）將其排出。
需要注意的是，全排型生物安全櫃（guì）的排風並未在有（yǒu）關規範中禁止與所在實驗室的通風係統合並，國外（wài）的相關標準中還提供了合並排風的具（jù）體做法，美國BMBL標準以及NSF/ANSI-49給出了合並排風的實施方案（àn）。
對於TYPE A1/A2 CLASS II生（shēng）物安（ān）全櫃，可通過傘形罩或套管（canopy/thimble）將部分排風接至實驗（yàn）室（shì）排（pái）風係統，如圖所示。套管或傘形（xíng）罩的尺寸比生物安全櫃的上接口（kǒu）B稍大（dà）些（直徑差通常（cháng）為2.5cm），A、B之間的空隙提供了一個緩衝調節空間（jiān）保（bǎo）證生物安（ān）全櫃的排風不受外部排風風變（biàn）化的影響，即使（shǐ）外部風機停止運行，生物安（ān）全（quán）櫃仍可繼工作。《WHO實驗室生物安全（quán）手冊》要（yào）求（qiú）實驗室排風係（xì）統的排風能力應能滿足房間排風和安全櫃排風的要求（qiú），套管應可（kě）拆（chāi）卸，或（huò）者設計成（chéng）對安全櫃進行（háng）操作（zuò）測試的類型。

     
對於TYPE B1/B2 CLASS II生物安（ān）全櫃，則通過（guò）硬管嚴密地連接到（dào）實驗室排風係統或（huò）者針對每一個（gè）生物安全櫃（guì）安裝專用風管與風機（jī）。WHO實驗室（shì）生物安全手（shǒu）冊要求建築排風係統的排風量和排風靜壓必須（xū）與生產廠商的要（yào）求正好一致，對硬管連（lián）接的生物安全櫃進行認證時（shí），要比將空氣再循環送回房間或采用套管連（lián）接的生物安（ān）全櫃更費時。
3、氣流組織
為了防止有害生物因子無序或逆向（xiàng）擴散，不論是哪種類（lèi）型的實驗（yàn）室（shì）都應重視室內的氣流組織，生物安全實驗室的氣流（liú）組織宜采用上（shàng）送下排方式，其送風口和排風（fēng）口的布置應形成向內的定向氣流，從低汙染（rǎn）區流向高汙染區，避免氣流在房間內形成較大的（de）死角或者渦流，而且務必不能影響生（shēng）物安全櫃的性能表（biǎo）現。《生物安全實驗室建築技術規範》中明確在生物安全櫃操作麵或其他有氣溶膠產生地點的上方（fāng）附近不應設送風口。氣流組織上送下排時，高（gāo）效（xiào）過濾器排風（fēng）口下邊沿離（lí）地麵不宜低於 0.1m，且（qiě）不宜高於0.15m。上邊沿高度不宜超過地麵（miàn）之上0.6m。排風口排風（fēng）速度不宜大（dà）於 1m/s。
二（èr）、加強型醫學二級生物安全實（shí）驗室
加強型醫學二級生物安全實驗室的空調通風係統設計首先需（xū）滿足普通型二級生物安全實驗室的設置要求。除此外，《醫學二級生物實驗室建（jiàn）築技術標準》對其排風做了特別要求：加（jiā）強型醫學BSL-2實驗室應經高（gāo）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套空調通風係統，送新風係統至少需設（shè）置初效（xiào）+中效過濾。排風係統不與其（qí）他實驗（yàn）單元合用（yòng），排風機根據需要宜設置備用風機，排風側設置高效過濾器。根據實驗室所使用的生物安全櫃的不同類型，即 “全排型生物安全櫃"或“內循環型生物安（ān）全櫃"，可進一步（bù）劃分，現（xiàn）以全（quán）空氣空（kōng）調係統為例（lì）進行介紹。
1、帶內循環生物安全（quán）櫃的加強型BSL-2級（jí）生物實驗室典型暖通空調係統原理，如圖所示。

一（yī）般送風側采用定（dìng）風量閥（文丘（qiū）裏閥或可靠的電動蝶閥）保證風量在風壓（yā）波動時保持相對穩（wěn）定，排風側根據壓力梯度（dù）控製要（yào）求或餘風量通過變風量閥（文丘裏或（huò）可靠的電動蝶閥）進行調（diào）整（zhěng）滿足壓力梯度要求。此外，為了保證實驗室要求的負壓，排風（fēng）機應與送風機連鎖，排風先於送風開啟（qǐ），後於送風關閉（bì），維持室內負壓（yā）。
2、帶全排型生物安全櫃的加強型BSL-2級生物實驗室典型暖通空調係統原（yuán）理，如（rú）圖所示。

對於帶全（quán）排櫃（guì）的實驗室，一種典型的做法是額外增加一組生物安全櫃的專用（yòng）排風與專用補風，為了防止生物安全（quán）櫃內的有害生物因子外逸，生物安全（quán）櫃專用排風機應與專用補風風機連鎖，排風先於補風開（kāi）啟（qǐ），後於補風關閉，始終保持負壓。
三、動物生物安全二（èr）級實驗室
動物生物安全實驗室的生物安全防護原則與防護設施與微生物生物安全（quán）實驗室基本（běn）相似，但是（shì）因為動物生物安全（quán）實驗室的操（cāo）作對象既有微生物又有動物，因此考慮的因素相比微生物生物安全實驗室更加複雜。例如，動（dòng）物生（shēng）物安全實（shí）驗室的設計要（yào）考慮人流、物流與動物流避免交叉汙染，動物生物安全實驗室排風不得循環使用等。
由（yóu）於a類和b1類動物生物安全二級（jí）實驗室對潔淨度、換氣次數（shù）以及負壓均無特殊要求，本文僅對要求相對較高的b2類動（dòng）物生物（wù）安全二級實（shí）驗室的暖通係統設計進（jìn）行簡要介紹。
1、獨立通風籠盒係統
Individual Ventilated Cages，簡（jiǎn）稱IVC，b2類動物生物安（ān）全二級實驗室內一般設有獨（dú）立通風籠盒係統（IVC）作為一（yī）級（jí）屏障（zhàng）， IVC的送、排（pái）風量取決（jué）於籠盒數量、設計通風（fēng）換氣率（lǜ）等，一（yī）般換氣次數在40次（cì）/h~70次/h這個範圍內，IVC的排風通常經專（zhuān）用排風機排出室外，不可直（zhí）接排放至（zhì）實驗室內。
2、二級屏（píng）障（zhàng）

相比於一般二級生物安全實驗室（shì），b2類動物生物安全二級實驗室的負壓要求更高，而且有（yǒu）明確的潔淨要求。b2類動物（wù）二級生物實驗室的熱濕負（fù）荷主要包括：圍護結構的冷熱（rè）負荷、新風的熱濕負荷、室（shì）內動物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15種動（dòng）物全熱量，但未給出動物的小時散濕量，且全熱量偏大，計算得到的冷熱（rè）濕負荷主觀隨意（yì）性較大。b2類動物（wù）二級生物實驗室空調係統一般采用全新（xīn）風直流淨化空調係統，送（sòng）風側設置初效、中效、高效三級空氣過濾，排風側設置高效（xiào）過濾。由於要保證主實驗區的負壓，排風機應先於送風機開啟，後於送風機關閉；排風機應設備用風（fēng）機。
3、淨化（huà）通風基本要求
氣（qì）流組織形式（shì）：動（dòng）物（wù）生物安全二級實驗室（shì）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動方向及（jí）各（gè）區域間（jiān）空氣流動方向，避免交叉感染。動（dòng）物生物安全二級實驗室采用采用（yòng）全新風通風換氣形式，稀釋及消（xiāo）除空氣（qì）中之臭（chòu）（異）味、微生物、病毒、有害化學及（jí）輻射性物質等。應保證其換氣量及（jí）空氣（qì）過濾質量。避免實驗（yàn）室各區域的汙染物擴散（sàn）到其他（tā）房間，實驗室內（nèi）應維持適當負（fù）壓。不同的區域皆能滿足其各自需求之不同溫、濕度、潔淨度要求。溫濕度與潔（jié）淨（jìng）度要求：負壓潔淨空氣設計（jì）。動物安樂s工作站應比汙染區主實驗室低10Pa。室內噪音及風（fēng）速必須考慮到實（shí）驗動物的感受，並避免使實驗（yàn）動物感受到不舒適之氣（qì）流（liú）(建議風速在0.18-0.21m/s範圍內)。
排風處理：動物生物安全二級實驗室（shì）臭氣排放應滿足GB14554《惡臭汙染物排放標準》要求。
4、PCR實驗室
PCR實驗室，又稱基（jī）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（tè）殊實驗室。PCR是聚（jù）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（dà）DNA片（piàn）段，可看作生物體外的（de）特殊DNA複製。當前，PCR實驗室廣泛應用於醫院及各疾病預防控製中心的疫（yì）病檢驗（yàn），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（yàn）實驗室管理辦法》以及《醫療機構臨床基（jī）因擴增檢（jiǎn）驗實（shí）驗室工作導則》（以下簡稱導則）。導則（zé）規定了PCR實驗室設計的基本原則，原則上PCR實驗室需設置4個區域：試劑儲存和（hé）準備區、標本製備區、擴增（zēng）區、產物分（fèn）析區，各個分區具體（tǐ）設備配置如表所示。