一、典型潔凈醫學(xué)實(shí)驗室
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室承擔著(zhù)各類(lèi)醫療機構的樣本檢測、醫療科學(xué)和醫療技術(shù)研究、醫療人才培養等重要工作,是各類(lèi)醫療機構建設不能缺少的組成部分,本文所涉及的潔凈醫學(xué)實(shí)驗室主要包括以下類(lèi)型的實(shí)驗室:無(wú)菌實(shí)驗室、PCR實(shí)驗室(基因擴增實(shí)驗室)、生物治療中心、PET中心(正電子發(fā)射計算機斷層顯像中心)、生物安全實(shí)驗室。
無(wú)菌實(shí)驗室主要是指用于微生物學(xué)、生物醫學(xué)、生物化學(xué)、動(dòng)物實(shí)驗、基因重組以及生物制品等研究使用的實(shí)驗室,這類(lèi)實(shí)驗室通常為正壓實(shí)驗室,主要的參考標準為《潔凈廠(chǎng)房設計規范》GB50073-2013、《潔凈室施工及驗收規范》GB50591-2010。
PCR實(shí)驗室(基因擴增實(shí)驗室)是指通過(guò)擴增檢測特定的DNA或RNA,進(jìn)行疾病診斷、治療監測和預后判定等的實(shí)驗室,這類(lèi)實(shí)驗室通常為負壓或者相對負壓實(shí)驗室,主要的參考標準為《臨床基因擴增檢驗實(shí)驗室管理暫行辦法》(衛醫發(fā)〔2010〕194號)。
PET中心(正電子發(fā)射計算機斷層顯像中心)是集核物理、放射化學(xué)、分子生物學(xué)、醫學(xué)影像學(xué)和計算機等之大成,從分子水平上反映人體的生理、病理變化、代謝改變的顯像實(shí)驗室,PET中心設計的主要的參考標準為《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規范(2010年修訂)、《開(kāi)放型放射性物質(zhì)實(shí)驗室輻射防護設計規范》EJ380-1989。
生物安全實(shí)驗室是從事對實(shí)驗人員和環(huán)境有一定危害的生物因子操作的實(shí)驗室,生物安全實(shí)驗室根據所從事的生物因子的危害性分為4個(gè)級別,這類(lèi)實(shí)驗室通常為負壓實(shí)驗室,主要的參考標準為《實(shí)驗室 生物安全通用要求》GB19489-2008、《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》GB50346-2011、《醫學(xué)實(shí)驗室安全認可準則》CNAS-CL36(ISO15190:2003),生物治療中心和HIV實(shí)驗室(性病、艾滋病實(shí)驗室)均屬于生物安全實(shí)驗室,生物治療中心是指采用生物免疫療法治療治療各類(lèi)疾病的實(shí)驗室,HIV實(shí)驗室(性病、艾滋病實(shí)驗室)是指從事性病、艾滋病研究的實(shí)驗室。
二、典型潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的空調技術(shù)指標
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室由于涉及的實(shí)驗領(lǐng)域比較寬泛,應該根據具體的實(shí)驗工藝要求確定其各項技術(shù)指標。無(wú)菌實(shí)驗室的潔凈等級通常為萬(wàn)級,主要的操作間可以設計成萬(wàn)級背景下的局部百級;PCR實(shí)驗室的潔凈等級通常為十萬(wàn)級;PET中心的潔凈度通常為萬(wàn)級;生物安全實(shí)驗室的為十萬(wàn)級或者萬(wàn)級,具體的潔凈度等級依據實(shí)驗室的具體操作要求確定。
沒(méi)有局部排風(fēng)的正壓十萬(wàn)級實(shí)驗室換氣次數宜為10-15次/h;有局部排風(fēng)的正壓十萬(wàn)級實(shí)驗室換氣次數應考慮局部排風(fēng)量的大小確定。沒(méi)有局部排風(fēng)的正壓萬(wàn)級實(shí)驗室換氣次數宜為15-25次/h;有局部排風(fēng)的正壓十萬(wàn)級實(shí)驗室換氣次數應考慮局部排風(fēng)量的大小確定。局部百級的截面風(fēng)速宜為0.2-0.4m/s。實(shí)驗室的夏季室內溫度宜為24-28℃,冬季室內溫度宜為20-24℃。實(shí)驗室的夏季室內相對濕度宜為50%-65%,冬季室內相對濕度宜為30%-50%。
實(shí)驗室的主要操作間的平均照度宜大于等于300lx,輔助區的照度宜大于等于200lx。沒(méi)有局部排風(fēng)設備的實(shí)驗室的噪聲宜小于等于60dB(A),有局部排風(fēng)設備的實(shí)驗室噪聲宜小于等于65 dB(A)。正壓潔凈室對外的靜壓差值應大于等于10Pa,不同級別之間的相鄰相通房間之間靜壓差值大于等于5Pa,有工藝要求維持相對負壓的房間之間靜壓差值大于等于5Pa。
負壓潔凈室的壓力梯度按照《實(shí)驗室生物安全通用要求》GB19489-2008和《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》GB50346-2011確定。正壓實(shí)驗室的新風(fēng)量要滿(mǎn)足大于等于40m3/(人×h)的zui低要求,同時(shí)兼顧局部排風(fēng)和維持正壓的要求。
PCR實(shí)驗室和PET中心負壓實(shí)驗室采用全新風(fēng)直流式空調系統,全送全排。負壓實(shí)驗室和生物安全實(shí)驗室依據實(shí)驗室工藝要求、《實(shí)驗室 生物安全通用要求》GB19489-2008和《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》GB50346-2011確定是否采用全新風(fēng)空調系統。
三、典型潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的工藝設備
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的空調系統設計應該從室內冷熱負荷的計算開(kāi)始,了解各類(lèi)潔凈醫學(xué)實(shí)驗室都要布置何種工藝設備,了解實(shí)驗各個(gè)工藝環(huán)節和工藝技術(shù)要求。
無(wú)菌實(shí)驗室常用的實(shí)驗儀器有:恒溫培養箱、二氧化碳培養箱、普通冰箱(冰柜)、低溫冰箱(冰柜)、超低溫冰箱(冰柜)、搖床、離心機、超凈工作臺、層流罩等。PCR實(shí)驗室(基因擴增實(shí)驗室)常用的實(shí)驗儀器有:普通冰箱(冰柜)、低溫冰箱(冰柜)、超低溫冰箱(冰柜)、離心機、電泳槽、PCR儀、超凈工作臺、通風(fēng)櫥、生物安全柜、等。
PET中心(正電子發(fā)射計算機斷層顯像中心)常用的實(shí)驗儀器有:熱室分裝箱。生物安全實(shí)驗室常用的實(shí)驗儀器有:恒溫培養箱、二氧化碳培養箱、普通冰箱(冰柜)、低溫冰箱(冰柜)、超低溫冰箱(冰柜)、搖床、離心機、洗板機、酶標儀、電泳槽、程序降溫系統、超凈工作臺、生物安全柜、層流罩、可移動(dòng)式消毒鍋、單扉消毒鍋、雙扉消毒鍋等。
生物安全實(shí)驗室設計要充分了解生物因子的危險等級,根據不同的危險等級選擇不同的防護裝備、設計相應的防護設施、選擇適宜的建筑、結構、空調、上下水、配電及自動(dòng)控制設施。
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室要設計好三類(lèi)流線(xiàn):人員流線(xiàn)、潔物流線(xiàn)、污物流線(xiàn)。盡可能做到人員流線(xiàn)和貨物流線(xiàn)分開(kāi),尤其是潔物入口、污物出口和人員進(jìn)出口需要分開(kāi)設置。在建筑面積有限的場(chǎng)所物流出入口可采用傳遞窗代替。三級和四級生物安全實(shí)驗室的人流路線(xiàn)的應符合空氣潔凈技術(shù)關(guān)于污染控制和物理隔離的原則。
無(wú)菌室、PCR實(shí)驗室和PET中心所采用的傳遞窗可以設普通的傳遞窗,傳遞窗內設置紫外消毒燈。生物安全實(shí)驗室所采用的傳遞窗需要根據不同的實(shí)驗室等級和傳遞窗的安裝部位確定,實(shí)驗區對外的傳遞窗密封性要好,并且可以自帶潔凈、消毒功能,實(shí)驗區內部的傳遞窗可以采用普通傳遞窗。
四、典型潔凈醫學(xué)實(shí)驗室空調系統設計
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的室內環(huán)境均為人工受控環(huán)境,通過(guò)為潔凈醫學(xué)實(shí)驗室設置凈化空調系統來(lái)維持潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的內環(huán)境,保持一定的空氣溫度和相對濕度、換氣次數、壓力狀況、空氣的潔凈度,為實(shí)驗人員提供舒適的工作環(huán)境。醫學(xué)潔凈實(shí)驗室的空調凈化系統的劃分應依據操作對象的危害程度、平面布置等情況經(jīng)過(guò)經(jīng)濟技術(shù)比較后確定,并應采取有效措施避免污染和交叉污染。
空調凈化系統的劃分應有利于實(shí)驗室的消毒、滅菌、自動(dòng)控制系統的設置和節能運行;醫學(xué)潔凈實(shí)驗室的空調凈化系統應能承擔實(shí)驗室內各類(lèi)實(shí)驗設備、實(shí)驗人員的熱濕負荷;醫學(xué)潔凈實(shí)驗室的空調機房不應距離實(shí)驗室過(guò)遠,凈化空調系統的風(fēng)機應選用風(fēng)壓變化較大時(shí)風(fēng)量變化較小的離心風(fēng)機;潔凈區內不應設置分體空調、風(fēng)機盤(pán)管、多聯(lián)機等分散的室內空調。
無(wú)菌實(shí)驗室可以采用全空氣一次回風(fēng)、二次回風(fēng)空調系統,新風(fēng)量大的空調器系統可以采用全空氣一次回風(fēng)空調系統,新風(fēng)量小的空調器系統可以采用全空氣二次回風(fēng)空調系統,空調系統的運行模式可以采用濕度控制優(yōu)先的策略。不管是一次回風(fēng)空調系統還是二次回風(fēng)空調系統均要預留足夠的夏季再熱量,夏季再熱優(yōu)先采用熱水、蒸汽,在夏季沒(méi)有熱水、蒸汽的場(chǎng)合可以采用電再熱。
PCR實(shí)驗室和PET中心的空調均要采用全新風(fēng)直流式空調系統,全送全排??照{送風(fēng)系統和排風(fēng)系統之間可設置非接觸式的熱回收系統,如乙二醇熱管熱回收系統,乙二醇溶液的濃度依據冬季的室外zui低級氣溫確定??照{系統均要預留足夠的夏季再熱量,夏季再熱優(yōu)先采用熱水、蒸汽,在夏季沒(méi)有熱水、蒸汽的場(chǎng)合可以采用電再熱。
潔凈的生物安全實(shí)驗室空調均要采用全新風(fēng)直流式空調系統,全送全排??照{送風(fēng)系統和排風(fēng)系統之間可設置非接觸式的熱回收系統,如乙二醇熱管熱回收系統,乙二醇溶液的濃度依據冬季的室外zui低級氣溫確定??照{系統均要預留足夠的夏季再熱量,夏季再熱優(yōu)先采用熱水、蒸汽,在夏季沒(méi)有熱水、蒸汽的場(chǎng)合可以采用電再熱。
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室空調系統的設計應根據潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的使用功能、實(shí)驗種類(lèi)、設施的平面系統劃分進(jìn)行劃分和設置,對于有生物安全要求的潔凈醫學(xué)實(shí)驗室,需符合《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》GB50346的規定??照{系統的劃分和空調方式選擇應經(jīng)濟合理,并有利于潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的消毒、自動(dòng)控制、系統設置、節能運行,同時(shí)避免互相影響。潔凈醫學(xué)實(shí)驗室空調系統的負荷計算應充分考慮建筑圍護結構、人員、實(shí)驗設備的冷、熱、濕負荷。潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的送風(fēng)系統應設置粗、中、高效三級空氣過(guò)濾器。
為防止經(jīng)過(guò)中效空氣過(guò)濾器的送風(fēng)再被污染,中效空氣過(guò)濾器宜設在空調機組的正壓段,對于全新風(fēng)系統,可在表面冷卻器前設置一道保護用中效過(guò)濾器。送排風(fēng)系統中的粗、中效空氣過(guò)濾器宜采用一次拋棄型,粗、中效空氣過(guò)濾器對送風(fēng)起預過(guò)濾的作用,其過(guò)濾效果直接關(guān)系到高效空氣過(guò)濾器的使用壽命,避免頻繁的更換高效過(guò)濾器,因為高效空氣過(guò)濾器的更換費用要比初、中效空氣過(guò)濾器高得多。
空調機組的安裝位置應考慮日常檢查、維修及過(guò)濾器更換等因素。對于寒冷地區和嚴寒地區,應考慮水冷式換熱設備的冬季防凍問(wèn)題。對于水冷式換熱設備的防凍問(wèn)題著(zhù)重考慮新風(fēng)的防凍問(wèn)題,可以采用設新風(fēng)電動(dòng)閥并與新風(fēng)機連鎖、設防凍開(kāi)關(guān),同時(shí)設置輔助電加熱器等方式。有正壓要求的潔凈醫學(xué)實(shí)驗室,排風(fēng)系統的風(fēng)機應與送風(fēng)連鎖,送風(fēng)先于排風(fēng)開(kāi)啟,后于排風(fēng)關(guān)閉。有負壓要求潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的排風(fēng)應與送風(fēng)連鎖,排風(fēng)先于送風(fēng)開(kāi)啟,后于送風(fēng)關(guān)閉。
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的氣流組織宜采用上送下回(排)方式。 采用上送下排的氣流組織形式,對送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置要精心布置,使室內氣流合理,盡可能減少氣流停滯區域,確保室內可能被污染的空氣以最快速度流向排風(fēng)口。潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的回(排)風(fēng)口下邊沿離地面不宜低于0.1m,上邊不宜高于0.5m;回(排)風(fēng)口風(fēng)速不宜大于2m/s。室內排風(fēng)口高度必須低于工作面。
這是一般潔凈室的通用要求,回(排)風(fēng)口下邊太低容易將地面的灰塵卷起。送風(fēng)系統新風(fēng)口的設置應符合下列要求:
(1)新風(fēng)口應采取有效的防雨措施。
(2)新風(fēng)口處應安裝防鼠、防昆蟲(chóng)、阻擋絨毛等的保護網(wǎng),且易于拆裝。
(3)新風(fēng)口應高于室外地面2.5m以上,同時(shí)應盡可能遠離排風(fēng)口和其他污染源。
潔凈醫學(xué)實(shí)驗室宜選用干蒸汽加濕器、電極式加濕器、電熱式加濕器,加濕設備與其后的過(guò)濾段之間應有足夠的距離。為防止過(guò)濾器受潮而有細菌繁殖,并保證加濕效果,加濕設備應和過(guò)濾段保持足夠距離。減少產(chǎn)塵、積塵的機會(huì )。潔凈醫學(xué)實(shí)驗室送風(fēng)系統的消聲器或消聲部件的材料應能不產(chǎn)塵、不易附著(zhù)灰塵,其填充材料不應使用玻璃纖維及其制品從濕度控制。潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的房間或區域需單獨消毒時(shí),其送、回(排)風(fēng)支管應安裝氣密閥門(mén),安裝氣密閥門(mén)的作用是防止在消毒時(shí),由于該房間或區域與其它房間共用空調凈化系統而污染其它房間。潔凈醫學(xué)實(shí)驗室的空調系統的能耗比普通空調系統高得多,運行費用相當可觀(guān),往往很多單位是建得起用不起。因此,在空調設計時(shí),必須把“節能"作為一個(gè)重要條件來(lái)考慮,在滿(mǎn)足使用功能的條件下,盡量降低運行費用。