400-070-0821
021-52807152

生物实验室装修设计:参考规范、常见问题、系统结构、整体方案

2019年11月14日

生物实验室装修设计:参考规范、常见问题、系统结构、整体方案

生物实验室,即生物安全实验室。生物实验室设计最常用也是最重要的两大规范:《实验室生物安全通用要求》(GB19489) ;《生物安全实验室建筑技术规范》(GB50346)。

生物实验室设计依据主要有三大目标:安全化、信息化、智能化。SAREN实验室设计师于今年参加了2019未来实验室创新与发展高峰论坛,江苏省疾病预防控制中心职业病防治所书记、中国微生物学会实验室生物安全专业委员会副主任谢景欣老师,针对生物实验室设计系统和细致地讲解了许多设计要点。上海实验室工程EPC,SAREN三仁为您详解如何正确建设生物安全实验室。

一、生物安全实验室的参考规范

1. GB19489-2008 《实验室 生物安全通用要求》

2. GB50346-2011 《生物安全实验室建筑技术规范》

3. CANS-CL53(CNAS-CL05-A002)《实验室生物安全认可准则对关键防护设备评价的应用说明》

4.《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则》

5.《PCR检验实验室基因扩增检验实验室工作导则》

6.《PCR检测实验室检查要点指南》-2016版

7. GBT32146-2015《检验检测实验室设计与建设技术要求》

8. GB50447-2018《实验室动物设施建筑技术规划》

9. GB50591-2010《洁净室施工及验收规范》

10. GB50881-2013《疾病预防控制中心建筑技术规范》

11. 建标127-2009《疾病预防控制中心建设标准》

12. 卫办疾控发【2004】108号《各级cdc实验室建设指导意见》

13. 《人间传染的病院微生物名录》卫科教发【2006】15号,2006,01.11

14. 《动物病原微生物分类名录》农业部令第53号,2005.05.24

二、生物实验室装修设计的常见问题

1. PCR走廊并不是标配。进深不够的时候不要硬做PCR走廊,且PCR走廊会增加交叉污染。PCR实验室的四个常见分区(试剂储存和准备区、标本制备区、核酸扩增区、产物分析区)原本就没有硬性规定要连接在一起,在物理空间上,这四个分区必须是完全独立的,且使用过程中应完全分隔,不能有空气的直接相通。

2. 传递窗并非必须设置。只要不涉及洁污分流就不需要设传递窗。传递窗的本质同缓冲间一样,传递窗即是物流的缓冲间。当我们进行生物实验室设计时,在试剂准备间和标本制备间中最好不要加传递窗,防止交叉污染。

3. 所谓的“污染区”、“半污染区”已经在GB19489-2008中取消了此种说法和概念。还有实验室走廊分清洁走廊和污物走廊也是N多年前的落后概念,只有动物实验室才需要设污物走廊。作为实验室设计人员,一定是经常关注相关规范条例的调整,避免在实验室设计工作中出现低级错误。这也是SAREN实验室一直坚持培养内部人才,持续学习的原因。

三、生物安全实验室的规划设计整体方案

生物安全实验室的建设应从多个方面考虑,结合各梯度需求,设计出适用于实验环境的可行性方案,以经济环保为首要要求,主要针对实验室的建筑布局和装修、空气调节、给排水、气体供应、电气设计、集中控制、安防、施工工艺、检测、人员培训等多,以下主要讲解五大规划建设方案。

① 生物安全实验室安全运行的基础:建筑布局和装修方案。实验室布局按照安全要求合理地划分成清洁区、半污染区和污染区,采用人与物分别设置专用通道,设置必要的缓冲间,采用一次隔离和二次隔离等措施,能有效的避免交叉污染,从根本上防止危险性微生物的扩散;实验室装修采用可靠的材料,合理的施工措施,保证无菌实验室始终处于相对密封的环境,防止微生物的外逸,便于无菌实验室的清洁消毒,同时避免外部环境对无菌实验室的破坏。

② 生物安全实验室安全运行的关键:空气调节系统。由于微生物实验室内操作对象是危险性的微生物,对人体、动植物或环境具有危害,必须通过采用合理的空气调节系统,保持微生物实验室的相对负压环境无论何时都不被破坏,以保证实验室内危险性微生物不能向外部环境中扩散。空调节系统必须可靠运行,采用先进技术,合理利用和节约能源与资源,保证环境的质量和安全,为实验人员提供所需要的温度和湿度,保障生物实验在安全的条件下进行,以确保实验结果得准确性。同时它还必须控制实验室的洁净度,对新风进行过滤,达到一定的净化。其中排风系统,对于确保实验室相对负压环境和有效过滤室内污染排风起着重要的作用。

③生物安全实验室安全运行的神经中枢:控制系统。由于生物安全实验室的实验对象是危险性的微生物,出于严格控制污染的原则,它要求以最少的维护人员,运用最优化的管理维护手段,来实时监控每一个实验室中设备所处的物理环境,保证实验室运行过程中始终处于相对负压环境,防止危险性微生物外泄。

④生物安全实验室方案长期安全运行的保证:检测方案。由于微生物实验室的特殊性,除了进行严格的设计、施工、调试外,为确保其性,必须对其进行必要的工程检测和严格的验收,达到要求和使用要求后才可投入运行。另外,使用过程中的一些因素,如非专业的管理和使用,高效过滤器的更换等,都会对实验室的性产生影响,因此,使用中的定期检测与同样重要。

⑤另外,对于实验室的日常工作来说,实验室人员的安全永远是第一位的,所以生物安全实验室的一个重要建设方案,即培训方案:由于洁净实验室-生物安全实验室中的实验人员通常都是医学专家,对于实验室整个系统原理不一定十分了解,通过培训方案,让所有实验室工作人员了解整个系统的特点,掌握其运行规律,可以及时发现安全隐患,并及时做出相应的应急处置,控制住事态的进一步恶化,对减轻后续维修工作的难度是有很大帮助的。

四、生物实验室装修设计的16大主要系统结构

系统1:实验室结构。生物实验室以聚苯乙烯夹心彩钢板作为吊顶与围护隔断材质,因为这类材质强度高,且具有防水与保温性。墙与地面、墙与顶板之间夹角要使用铝合金圆弧阴阳过渡及密封。地面要使用塑胶PVC地板进行无缝连接,这类材质耐磨、防滑。

系统2:洁净度与压力梯度。主要分为污染区及实验操作室两部分。

系统3:气流组织方式。气流方向是从洁净区流向污染区,具体过程为缓冲更衣区→淋浴室→次更衣→洁净走廊→准备间→半污染区→一次缓冲→穿防护服→二次缓冲→操作室→生物安全柜。

系统4:空调系统。生物实验室的空调系统要满足夏季的供冷与冬季的供热效果。

系统5:实验室送排风系统。生物实验室的送排风系统控制着实验操作室、二次缓冲、半污染区、一次缓冲及准备间、清洁更衣区、洁净走廊这6个区域。

系统6:房间压力显示与报警系统。安装这套系统后,工作人员可以及时了解实验室内的压力情况。当压力超出或未达到预定范围就会报警,提醒工作人员进行调整。

系统7:电子连锁系统。为了防止实验室内的两扇门同时打开而造成的失压现象,生物实验室的缓冲间需要安装电子连锁系统,如电子互锁门。这样当一扇门打开时,另一扇与之互锁的门不会同时打开。

系统8:风量自动控制系统。在生物实验室内的主要实验区,或者有多个实验室,要在送风主管道上安装进口机械动作式定风量调节阀、变风量调节阀,以便保持实验室内压力恒定。

生物实验室装修设计:参考规范、常见问题、系统结构、整体方案

系统9:防气流倒灌系统。生物实验室只要安装了这套系统,便可防止送排风系统关机造成的空气回流,此外还有封闭消毒的效果。

系统10:实验室物品进出。其实不管是生物实验室,还是其他类型的实验室,由于实验室内的特殊环境,工作人员与相关实验物品的进出都要经过消菌杀毒才行。

系统11:实验室气体管道连接。在气体管道连接方面,要做好两件事,一是实验用气管接头,二是阀门的安装,能避免仪器用气的钢瓶直接放入实验室操作区内。

系统12:数据传输系统。生物实验室的数据传输系统包括网线、电话传真线等,便于实验室与外部在数据方面的实时传递共享。

系统13:监控系统。监控系统类型多样,这里主指闭路电视监控录像系统。这套系统由1台主机与多个变焦摄像头组成,主机安装在中央控制室,摄像头安装在其他房间。安装之后能控制实验室操作间、半污染区、准备间等区域,便于观察各实验间的操作过程。

系统14:通讯系统。又称对讲系统,主要指实验室内的各种电话机,方便工作人员之间的沟通。

系统15:门禁系统。生物实验室的门禁系统要有高识别密码锁,这样不仅有利于工作人员的信息管理,同时又能保障实验室的安全性。

系统16:配电系统形式及配置。生物实验室的配电系统形式为TN-S220V/380V,配置为总配电箱1台,送排风专用连锁启动、停止配电箱1台,控制送排风风机及连锁备用风机1台,照明控制箱1台,照明、插座、生物安全柜若干。此外,电源宜设置漏电检测报警装置,应有可靠的接电系统,其接地电阻不宜大于1Ω。实验室入口应有实验室工作状态的文字式灯光讯号显示,应设紧急发光疏散指示标志。

五、三仁生物实验室装修设计案例

SAREN三仁,作为上海实验室工程EPC优秀代表,一直深耕于实验室装修设计行业,为广大实验室从业人员创造优质、安全、可持续发展的实验环境。三仁过往生物实验室工程案例如——医药实验室装修:制药研发无尘设计项目-方达

2019年1月8日,SAREN三仁与方达医药完成设计签约,2019年1月30日完成施工签约,并于2019年年初动工,全面开展位于军事医学科学院张江研发中心的Lab+Office装修项目。方达医药是全方位一体化的医药研发合同研究组织(CRO),于2006年增设方达医药技术(上海)有限公司,是中国第一个按照美国FDA标准建立和运营的GLP实验室。注:案例图片仅供三仁内部使用,禁止盗图。

6.jpg

7.jpg

8.jpg

9.jpg

13.jpg

XZC_6214.jpg