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通(tōng)風與空氣調節--醫(yī)學實驗室的核心

更新時間:2025-03-27  |  點(diǎn)擊率:1654

一、通風要求
1、醫學實驗室通風要求
醫學(xué)實驗操作經常會產生各種有毒的 、有腐蝕性的 、有刺激性的物質(zhì)或具有生物危害的氣溶膠 。如不及時排至室外,不僅會造成室內空氣(qì)汙染(rǎn) ,  危及實驗人員的健康和(hé)安全 ,  還(hái)可能影響設備的正常(cháng)運行和檢(jiǎn)測結果的準確性。因此 ,  應在風險(xiǎn)評估的基礎上 , 進行實驗室通風(fēng)的設計 ,  為工作(zuò)人員提(tí)供安全 、舒適的工作環境(jìng) ,  減少人員(yuán)暴露在危險空氣下的可能。實驗室通風方式有兩種 :  局部通風和全室通風。
(1)局部通風
局部(bù)通風是在有害物質產(chǎn)生後立即就近排出 ,  這種方式能以較少的風量排走大量的有(yǒu)害物質 ,  是改善現有實驗室條(tiáo)件可行(háng)和經濟的方(fāng)法 ,  被實驗室廣泛采用 。對於有些實驗不能采用局部通風 ,  或局部通風(fēng)不能滿足要求時(shí) ,  則可采用全室通風。
(2)全室通風
全室通風有自然通風和機械通風兩種方式 ,  常用於(yú)室內不設通風櫃又需排出有害物 質(zhì)的房間 ,  或者局部通(tōng)風無法(fǎ)滿足要求時。
a)自然通風
自然通(tōng)風是指利用建築(zhù)物內外空氣的密度差引起的熱壓或室外大氣運動引起的風壓來引進室外新鮮(xiān)空氣達到通風換氣作用的(de)一種通風方式。它不(bú)消(xiāo)耗機械動力 ,  是一種經濟的通風方式 ,  在一般的居住建築、普通辦公建築 、工業廠房  (尤(yóu)其是(shì)高溫車間)  中有廣泛(fàn)的應用 。
b)機械通風
自然通風(fēng)滿(mǎn)足(zú)不了室內換氣要求時,應采用機械通風。機械通風依靠通(tōng)風機造成的壓力差,通過通風管道來輸送空氣。機械通風係統一(yī)般由通風機、通風管、送風口、排風口(kǒu)和淨化設備等(děng)組成 。
GB51039— 2014《綜合醫院建築設計規(guī)範》中第 7.7.1條規定:檢驗科 、病理科實驗室應有單(dān)獨排風係統。T/CAME15— 2020《醫學實驗室建築技術規範》 第 6.2.1條規定:實驗室可以利用自然通風,當采用機械通風係統時應避免交叉汙染。
T/CAME15-2020《醫學實 驗 室 建 築 技 術 規(guī) 範》第 6.2.2條 規定:凡設計有(yǒu)毒、有害、爆炸性 、易(yì)揮發性溶媒、化學致癌劑氣體產(chǎn)生時,應采用全新風排風(fēng)係統(tǒng)。排風機應設置(zhì)在排風管路末端 ,  排(pái)風應經(jīng)無害化處理(lǐ)後排(pái)至室外(wài),實驗室排風應滿足GB16297— 1996《大氣(qì)汙染物綜合排(pái)放標準》 的要求並(bìng)進行高空排放(fàng) 。
2、生物安全櫃(guì)通風要求
T/CAME15— 2020《醫(yī)學實驗室建築技術規範》 第(dì) 6.2.3條規定 :  實驗室內設(shè)置生物安全櫃時 ,  生物安全櫃與排風係統的連接方式應滿足下表的要求(qiú)。
生物安全櫃與排風係統的連接方式
通風與空氣調節--醫學實驗室的核心(xīn)

上表給出了生物安全櫃(guì)選用基本要求 ,  各使用單位可根據自己的實(shí)際使用情況選用適用的生物(wù)安全櫃。對(duì)於放射性的物質,由於可能(néng)有累積,即使少量也(yě)建議采用全排型生物安全櫃。當生物安全櫃排風在室內循環時,為滿足新風量(liàng)衛生標準要求,室內應設置機械(xiè)通風係(xì)統。當生物安全櫃排風管道連接(jiē)排出時 ,  應通過獨立於建築物其他公(gōng)共通風係統的管(guǎn)道排出(chū)。
3、新風處理要求
醫學實驗室新風應直接取(qǔ)自室外 , 並(bìng)采取必要(yào)的防雨、防雜物、防昆蟲及其他動物 進入的(de)措施。新風口設置初效 、中效過濾器能保證進入(rù)室內的(de)空氣品(pǐn)質。隨著(zhe)空氣過濾 器的使用時間的累積 ,  空氣過濾器的阻(zǔ)力(lì)會越來(lái)越大,進入室內的風(fēng)量會變小,設置壓 差報警器監測空(kōng)氣過濾器(qì)的阻力值 ,  提示(shì)清洗或更換過濾器 ,  保證進入室內的新風(fēng)量 。T/CAME15-2020《醫學(xué)實驗室建築技術(shù)規範》第(dì) 6.2.6條規定:新(xīn)風應(yīng)直接取 自(zì)室外,新風口(kǒu)應設有初(chū)效、中效二級過濾器(qì),並應設置(zhì)壓差報警裝置 ,  提示清洗或更(gèng)換過濾器(qì)。
室外新(xīn)風口應遠(yuǎn)離汙染(rǎn)源  (包括排風口) 。為了防止排風  (特別是散發有害物質的 排風)  對進風的(de)汙染 ,  室外新風口、排風(fēng)口相對位(wèi)置的設置 ,  應遵(zūn)循避免短路的原則 ; 室外新風口(kǒu)宜低於排風口 3m 以上 ,  當室外新風口 、排風口在(zài)同 一 高度時 ,  宜在不同方 向設置 ,  且(qiě)水平距離一般不小於 10m。通風櫃和生物安(ān)全櫃的排(pái)風應根(gēn)據實際情況將排 風進行無(wú)害化處理後排放至屋麵。
二(èr)、空氣調節
空氣調節,需要通過冷(lěng)熱(rè)源設備和新風(fēng)係統、空調係統(tǒng)來實現。正如(rú)我們的人體需要呼入氧氣,呼出二氧化碳(tàn)氣體,得依賴於(yú)由肺器官(guān)和氣管組成的呼吸係統來完(wán)成。兩者(zhě)工作原理極為(wéi)相似,目(mù)的也如出一轍。
1、冷熱源
醫學實驗室空調係統冷(lěng)熱源有兩種方案(àn),一是接入醫院集中室(shì)中央空調係統,另外是單獨設置一套冷熱源。醫(yī)學實驗室通常處於建築內區 ,  常年需要供冷 ;  醫(yī)學實驗室大(dà)量地排風(fēng)需要補風 ,  為控製室內溫(wēn)濕度 , 補風(fēng)往往需要進行冷熱處理(lǐ) 。利用醫院集中式(shì)冷熱源(yuán)係統(tǒng)往往(wǎng)很難達到要求 ,  所以醫學實驗室空調係統冷熱源建議單獨設置 。
T/CAME15— 2020《醫學實驗室建築技術規範》 第6.3.1條規定:實驗室空調冷熱源的設置應確保實(shí)驗室全年正常(cháng)運行 ,  可采用集中或分散式空調冷熱(rè)源 ,  宜獨立設置空調冷(lěng)熱源 ,  當采用集中冷熱源時(shí) ,  為使冷熱源具備較好的調(diào)節能力 , 建議設置備用冷熱源。為實現醫學實驗室的綠色低碳發展 ,  T/CAME15— 2020《醫學實驗室建築(zhù)技術規(guī)範》第 6.3.2條建議:實驗室空調係統的夏季除濕再熱熱源(yuán) ,  條件允許時優先采用四管製多功能熱泵機組的冷凝廢熱 。四管製多功能風冷熱泵機組(zǔ)是近年來在市場上出現的一種新型風冷熱泵空調機組 ,  顧名思義 ,  在四管製空調係統中(zhōng) ,  冷凍水係統和熱水係統共四(sì)路接管 ,  蒸發器和冷凝器可實現冷(lěng)熱聯供。四管製多功能熱泵(bèng)機組能夠在蒸發器獲得冷水的同時 ,  從熱回收器獲得的冷凝廢(fèi)熱作為夏(xià)季除濕再熱熱源 可以顯著降低能耗,減少排放 。

通風(fēng)與(yǔ)空氣調節--醫(yī)學實驗室的核心

與傳統的風冷熱泵相(xiàng)比 ,  四管製多功能風冷熱泵機組輸入一份電(diàn)量 ,  可同時得到冷量和熱(rè)量 ,  單台機組在(zài)全年工(gōng)況(kuàng)下運行時 ,  冷熱負荷均可在額定負荷的25% ~ 100% 範圍內任意自動調(diào)節組合 ,  可靈活實現單製冷、單製(zhì)熱 、同時製冷製熱三種工況 ,  翅片 換熱器作為中間換熱器 ,  用於平衡冷(lěng)熱(rè)兩端的能量平(píng)衡 ,  冷熱兩側均能實現獨立調節。四管製(zhì)多(duō)功(gōng)能(néng)風冷熱泵供冷季利用冷凝熱(rè)回收技術作為再熱熱源 ,  與傳統係(xì)統相比 ,  空氣處理過程是(shì)一樣的 ,  可謂的不同之處是大幅度地節省了再熱能(néng)耗。
2、空調(diào)係統(tǒng)劃分
空調係統的劃分要考慮多方麵的因素 ,  如實驗對象的危害程度、自動控製係統(tǒng)的可靠性、係(xì)統的節能運行、防止各個房間交叉汙染、實驗室密閉消毒等。T/CAME15—2020《醫學實驗室建築技術規範》 第 6.3.3條規定:實驗室空調係統的劃分應根據操作對象的危害程度 、平(píng)麵布置等情況經技術經濟比較後確定 ,  應(yīng)有(yǒu)利於實驗室消毒滅菌 、 自動控製係統的設置和節能運(yùn)行 ,並(bìng)應采取有(yǒu)效措施避免交叉汙染。
開放式(shì)實驗室(shì)  (包括但不限於開展常規檢驗、生化與免疫檢驗、全血(xuè)細胞分析等輕微汙染項目檢驗的實驗室)  使用的專業(yè)儀器較多 ,  主要有全自動生化免疫分析儀 、全自動生化電泳分析(xī)儀、質譜儀 、色譜儀等 ,  儀(yí)器設備散熱量較多 ,  空調冷負荷較大 ,  實驗室宜采用 帶 循 環 風 的 空 調 係 統 。T/CAME15— 2020《醫 學 實 驗 室 建 築 技 術 規 範》 第醫學實驗室設計與建設指南6.3.6條(tiáo)建議:開放式(shì)實驗室宜(yí)采用帶循環風(fēng)的空調係統。對(duì)於有bing原微生物汙(wū)染風險的醫(yī)學實驗室 ,  T/CAME15— 2020《醫學實(shí)驗室建築技術規範》第(dì)6.3.7條(tiáo)建議:臨床基因擴增實驗室(shì)  (PCR實驗室) 、生物安全二級實驗室宜采用全(quán)新風(fēng)係(xì)統 ,  並采取變(biàn)新風量或熱回收等有效節能運行措施。當采(cǎi)用帶(dài)循環(huán)風的空調係統時應避免汙染和交叉汙染。當醫學實驗室設置集中空調係統不合理時 ,  可以采(cǎi)取分散空調方式 ;  有溫濕(shī)度精度要求的實(shí)驗室應設置(zhì)恒溫恒濕空(kōng)調(diào)係統 ;  有潔淨度要求的實驗室應設置(zhì)潔(jié)淨空(kōng)調係統 。
三、氣流組織
醫學實驗室核心工作間內的高風險區域,主要在生物安全櫃、通風櫃(guì)等實驗操作位置 ,  而相對的低風險區(qū)域主要在核心工作間入口一側 ,  一般把房間排風(fēng)口布置(zhì)在生物安全櫃及其他排風設備的同一側 。T/CAME15— 2020《醫學實驗室建築技(jì)術規 範》 第 6.4.1條規定 :實驗室內各種設備的位置應有利(lì)於氣流由被汙染風險低的空間向被(bèi)汙染風險高的空間流動 ,  最大限度減少室內回流與渦流(liú)。
理論及實驗研究結果均表明  “上送下排 " 的氣流組織形式(shì)對汙(wū)染(rǎn)物的控製效(xiào)果要優於“上送上排 " 的氣流組織形式(shì) ,  因此在核心工作間氣流組織設計時建議(yì)優先采用 “上 送下排 " 的氣流組(zǔ)織形式 ,  當不(bú)具(jù)備條件時可采取“上送上排 "。在進行通風空調係統 設計(jì)時 ,  對室(shì)內送風口和排風口的位置要(yào)精心布置 ,  使室內氣(qì)流組織合理 ,  有利於室內可能被汙(wū)染空氣的排出 。T/CAME15— 2020《醫學(xué)實驗室建築(zhù)技術規範》 第 6.4.3條 規定:設置生物安全櫃的實驗室氣流組織宜采用上送下排方式(shì) ,  送風口和排風口布置應有利於室內可能被汙染(rǎn)空(kōng)氣的排出。
T/CAME15— 2020《醫學實驗室建(jiàn)築技術規範》 第 6.4.4條規定 :在生物安全櫃操作麵或其他(tā)有氣溶膠操作地點的上方(fāng)附近不應(yīng)設送風口(kǒu),這是因為送風口有一定的送風速度 ,  如果直接吹向生物(wù)安全櫃或(huò)其他可能產生氣溶膠的操作(zuò)地點上方 ,  有可能破壞生物安全櫃工作麵的進風氣流,或把帶有致病因子的氣溶膠吹散到其他地(dì)方(fāng)而造成汙染 。送風口的(de)布(bù)置應(yīng)避開這(zhè)些(xiē)地點 。
T/CAME15— 2020《醫學實(shí)驗室建築技術規範》 第 6.4.5條規定:氣流組織上送下排時 ,  排風口下沿離地麵不宜低於 0.1m ,  上沿高度(dù)不宜超過(guò)地麵之上0.6m。排風口 麵風速不宜大於 1m/s。室內排風口(kǒu)高度低於工作麵 ,  這是一般潔淨室的通(tōng)用要求。考(kǎo)慮(lǜ)到實驗室排風量大,而且工作麵也僅(jǐn)在排風口一側(cè) ,  所以排風口(kǒu)上邊的高度放寬到距地 0.6m。
四、部件與材料
T/CAME15— 2020《醫(yī)學實(shí)驗室建築技術規範》 第 6.5.1條規定空調機(jī)組(zǔ)應滿足 下列要求:
(1)  內部結構及配置的零部件應便於(yú)消(xiāo)毒、清洗及並能順利排出清洗廢水,不易積塵、積水和滋生(shēng)細菌。
(2)  表麵冷(lěng)卻器(qì)的冷凝水排出口 ,  宜(yí)設在正壓段 ,  否則應設能防(fáng)倒吸並(bìng)在負壓時能順利排出冷凝水的裝置 ,  當設置(zhì)水封時 ,  水封高度應大於凝水盤處壓力。
(3)  新風機組和空調機(jī)組內各級(jí)空氣過濾器(qì)前後應設置壓差計。
(4)  當采用表麵冷卻器時 ,  截麵的氣流速度不宜大於2.5m/s。
(5)  當采用淨化空氣機組時,機組箱體的密封應可靠。當機組內試驗(yàn)壓力保持1500Pa的靜壓值時,箱體的漏風(fēng)率不應大(dà)於2%。
(6)  送風係統正壓段過(guò)濾器(qì)應選用對大於等於0.5μm微粒計數效(xiào)率不低於40%的中效過濾器 。
(7)  空(kōng)調機組的基礎對地麵的高度不宜低於200mm。空調機組安裝(zhuāng)時應(yīng)調平(píng),並做減振處理(lǐ)。
(8)  各檢查門(mén)應平(píng)整 ,  密封條應嚴密。
(9)  空調機組正壓段的檢修門宜向內開 ,  負壓段的檢修門宜向外開。
通風空調係(xì)統風(fēng)管材料和製作應符合現行國家標(biāo)準 GB50243《通風與(yǔ)空調工程(chéng)施工質量驗收(shōu)規範》、GB50591《潔淨室(shì)施工(gōng)及(jí)驗收規範》 的有關規定。應在新風、送(sòng)風的總管和支管上方便操作的位置,按照現行國家標準(zhǔn)GB50243《通(tōng)風與空調工程施工質量驗收規範》、GB50591《潔淨室施工及驗收規範》的(de)要求開(kāi)風量檢測孔。空調及通風(fēng)設備宜有較寬敞的設置場所,不宜露天設置,設置於屋麵的(de)管道(dào)及閥門應進行有效的(de)防護措施。
五、廢氣處理(lǐ)
醫學實驗室在實(shí)驗過程中會產生各類有害氣體 ,  不經任何處理的廢氣(qì)直接排入大氣會汙(wū)染環境 ,  因此廢氣在排放前,需要進行淨化處理。有害氣體的處(chù)理方法一般可分(fèn)為高空稀釋與淨化處理兩大類。高空稀釋主要(yào)是通過高煙囪排放,用氣體進行(háng)擴散稀(xī)釋,排放口的有害氣體濃(nóng)度及排(pái)放(fàng)速率必須滿足國家相關標準;淨化處理(lǐ)包括物理方法、化學方法、生物方(fāng)法以及幾種方(fāng)法的綜合 。
(一)  生物類實驗室(shì)廢(fèi)氣處理
醫療衛生機構生物(wù)類實驗室廢氣(qì)包括但不限於PCR實驗室和HIV實驗室中生物安全櫃排(pái)出的實驗廢氣(qì)。GB50881— 2013《疾病預防控製(zhì)中心建築技術(shù)規範》第7.3.2條規定:當(dāng)排風汙染物濃度(dù)高於環保部門的排放標準要求時 ,  應按照生(shēng)物汙(wū)染或化學汙染分類采取淨化處理措施。排除生物安全危險 、腐蝕性氣體的管道材質應滿(mǎn)足耐腐蝕、易清洗的要求,排(pái)風口至少應高出屋麵2m,排風口宜向上並有防(fáng)雨措施 。GB50346-2011《生物安全實驗(yàn)室建築技術規範》第5.3.2條以(yǐ)強製性條文的形式明確規定:三級和四級生物安(ān)全實驗室防護區的排風(fēng)必須經過高效過濾器過濾後(hòu)排放。工程實踐中部分生物安(ān)全二級實驗室的排風(fēng)也采用了高效過濾器過濾排放(fàng)。排風除通(tōng)過高效過濾器過濾處理以外 ,  通常還進行高空排放 ,  以進一步降低其(qí)對周圍環境的(de)影響。
(二(èr))  化學類實驗室廢氣處理
醫(yī)學實驗室內的實驗(yàn)操作會使用大量的化學藥品(pǐn) ,  特別是病理(lǐ)科會用到大量的化學溶劑。醫學實驗室氣(qì)態汙染物的處理方法一般有物理吸(xī)附法、化學吸附法、氧化法、水洗法 、吸(xī)收(shōu)法等,需要根據廢氣特點來組合選(xuǎn)擇高效率、低成本的處理方法及設備。
醫學(xué)實驗室化學類廢氣常用吸附法進行處理 ,  吸附法是指采用適當的吸附劑對廢氣進行物理吸附或者化學吸附 。

通風與空(kōng)氣調節--醫學實驗室的核心

吸附現象中具有較大吸附能力的固體物質叫作吸附劑 ,  一定量的吸附劑所吸附的氣體量是有一定限度的 ,  經過一段時間吸附達到飽和(hé)狀態時 ,  要更換吸附劑 。活性炭因(yīn)其具有大比表麵(miàn)積和微孔結構而廣泛應用於吸附(fù)回收低濃度氣態汙染物 ,  是一種典型(xíng)的物理吸附劑 。醫學實驗室通常采用活性炭吸附法處(chù)理實驗室排放的有機廢氣及含有惡臭的廢氣。化學吸附往往選擇堿性或酸性(xìng)的比表麵積(jī)較大的固(gù)體物  (如(rú)浸漬(zì)氫氧化鉀或磷(lín)酸的活性炭)  作為吸附劑(jì) ,  該類吸附劑無(wú)腐蝕性 、無毒 、對環境條件無具體要求 ,  當被(bèi)淨化氣體中的酸性或堿性氣體擴散運動到達吸附劑表麵吸附(fù)力場時 ,  便被固定在其表麵, 然後與其中(zhōng)活性成分發生化學反應,生(shēng)成一種新的中性鹽物質而存儲在吸附劑結構中 ,  適用於無機廢氣的(de)處理,可祛除氯(lǜ)化氫 、* 、氨(ān)氣等。
相比於噴淋塔,化學  (或物(wù)理)  吸附廢(fèi)氣處理(lǐ)裝置不需要(yào)額(é)外(wài)的電力輔助 ,  適用於排放濃度不高的場所。有些吸附劑中還會加入氧化還原劑如高錳酸鉀和活性氧化鋁等。對於分子結(jié)構親和力較差的氣體可以迅速(sù)分解為無機鹽和水,祛除的氣體包括硫化氫 、硫氧化物 、氮氧化物(wù) 、甲醛、乙醛、乙炔 、氯(lǜ)氧化物(wù)、乙烯(xī)等 。



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