一、生物安全實(shí)驗(yàn)室的工藝設(shè)計(jì) (一)引言 國際水準(zhǔn)的專業(yè)第四代生物實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與設(shè)計(jì)對一座成功的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)設(shè)施具有極其重要的意義
一、生物安全實(shí)驗(yàn)室的工藝設(shè)計(jì)
?。ㄒ唬┮?br /> 國際水準(zhǔn)的專業(yè)第四代生物實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃與設(shè)計(jì)對一座成功的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)設(shè)施具有極其重要的意義。生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)施和設(shè)備水平越高、越現(xiàn)代化、生物實(shí)驗(yàn)室等級越高,其意義也越為重大。中國的生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)施建設(shè)正處于向現(xiàn)代化高速發(fā)展的階段,這就要求生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)施的規(guī)劃與設(shè)計(jì)者能夠提出既切合實(shí)際又具有前瞻性的建筑方案和工藝設(shè)計(jì)。
如何引進(jìn)的生物實(shí)驗(yàn)室/醫(yī)療建筑設(shè)計(jì)與規(guī)劃理論和技術(shù),同時(shí)將生物實(shí)驗(yàn)室建筑的功能及其文化內(nèi)涵融合為有機(jī)的整體,將是國內(nèi)生物實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)人員面臨的挑戰(zhàn)。
?。ǘ┑谒拇飳?shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)理念與原則
1. 限度地尊重基地環(huán)境,表達(dá)對環(huán)境的尊重 -??生態(tài)建筑設(shè)計(jì)
在對現(xiàn)狀地充分分析基礎(chǔ)上,對方案構(gòu)思中將建筑作為環(huán)境的背景的設(shè)計(jì)理念,將單體建筑包容于環(huán)境之中。
2. 前瞻性的設(shè)計(jì)理念
生物實(shí)驗(yàn)室具有下列特點(diǎn):
●靈活性:每一個實(shí)驗(yàn)室都能有足夠的空間來放置儀器和設(shè)備。單獨(dú)板塊還可以獨(dú)立的控制它們各自的用途,以便在保證不影響相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的情況下也不必改變模塊配置。
●經(jīng)濟(jì)性:實(shí)驗(yàn)室考慮到為防護(hù)、工作以及配置方面的效率利用進(jìn)行區(qū)域劃分,從而避免了面積和空間的浪費(fèi)。
●擴(kuò)展性:建立在可增添結(jié)構(gòu)的模塊形式和可重復(fù)使用的運(yùn)行系統(tǒng)基礎(chǔ)上的實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng),能夠在不犧牲一定功能或不影響相關(guān)實(shí)驗(yàn)室的情況之下進(jìn)行必要的收縮和擴(kuò)張。
●安全性:實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的區(qū)域配置需要按其潛在的危險(xiǎn)程度來劃分。煙霧防護(hù)罩和酸性物質(zhì)以及易燃物質(zhì)的儲存位置和為生物安全倉分派的空間將被配置在較高危險(xiǎn)帶即處于實(shí)驗(yàn)室后部(遠(yuǎn)離出口)。一定的空間和足夠的廢棄物通道將被用來為較高危險(xiǎn)帶形成第二層的防護(hù)。每個實(shí)驗(yàn)室的低危帶將用來安排各種干燥臺面活動比如放置寫字桌、計(jì)算機(jī)和儀器等。潮濕臺面活動則被安置在中危帶。
通暢性:實(shí)驗(yàn)室走道和出入口將提供簡便的行動通道以及提供符合國內(nèi)相關(guān)規(guī)范的相應(yīng)通道。
3. 適應(yīng)生物技術(shù)發(fā)展趨勢
為確保實(shí)驗(yàn)室人員的安全、防止環(huán)境污染是開展致病微生物實(shí)驗(yàn)研究的先決條件。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室是造成實(shí)驗(yàn)人員或周圍環(huán)境可感染疾病的高危工作區(qū)。在設(shè)計(jì)中,不僅要滿足功能要求,而且必須按照國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和有關(guān)行業(yè)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并借鑒參考國內(nèi)外生物實(shí)驗(yàn)室有關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、及相關(guān)規(guī)范,達(dá)到微生物和生物醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全通用準(zhǔn)則。
4. 促進(jìn)的科學(xué)研究能力
現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)人員互相交流,特別是學(xué)習(xí)交流及實(shí)驗(yàn)室人員的團(tuán)隊(duì)精神??紤]到研究活動活躍性的特點(diǎn),建筑必須能夠適應(yīng)技術(shù)、設(shè)備、過程和技能各方面的變化并能快速和簡便地做出反應(yīng),能夠促進(jìn)研究人員和訪問學(xué)者之間知識的共享與傳遞,從而形成一種互相影響和信息交流的學(xué)術(shù)氛圍。
5. 合理使用空間,充分考慮靈活性與可適應(yīng)性
在現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)中采用統(tǒng)一柱網(wǎng),并劃分出不同安全防護(hù)等級單元化模塊,以適合不同工藝要求。這種模塊化布局既吸收國內(nèi)外CDC*流程,又結(jié)合實(shí)際情況使實(shí)驗(yàn)室布置更具通用性、靈活性,并滿足以后改造可能性。
6. 室內(nèi)外環(huán)境的人性化處理
在*的設(shè)計(jì)理念指導(dǎo)下,以人性化的設(shè)計(jì)理念布置室內(nèi)外環(huán)境, 為實(shí)驗(yàn)室工作人員提供高效的工作場所及環(huán)境舒適休閑空間。
7. 生物實(shí)驗(yàn)室安全和保安
工程中大部分實(shí)驗(yàn)室為二級生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室,適合于對工作人員或環(huán)境具有中等潛在危害的微生物的研究工作;部分實(shí)驗(yàn)區(qū)域?yàn)槿壣锇踩雷o(hù)實(shí)驗(yàn)室,適合于主要通過呼吸途徑使人傳染上嚴(yán)重的甚至是致死疾病的致病微生物及其毒素的研究工作。防止微生物災(zāi)害,生物安全二級、生物安全三級實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。
?。ㄈ?第四代生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求
1. 第四代生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書制定
生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)任務(wù)書制定包括制定實(shí)驗(yàn)樓每個部門和每個實(shí)驗(yàn)室面積和功能要求;制定生物實(shí)驗(yàn)室每間房的建筑、裝修內(nèi)容,門窗要求,環(huán)境控制,電力(照明、通訊及網(wǎng)絡(luò)),氣體管道,給排水,空調(diào),消防控制,結(jié)構(gòu)等工藝設(shè)計(jì)要求;制定每間生物實(shí)驗(yàn)室所需固定實(shí)驗(yàn)設(shè)備清單。
2. 第四代生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)/設(shè)備規(guī)劃
生物實(shí)驗(yàn)室工藝設(shè)計(jì)/設(shè)備規(guī)劃包括按照國際生物實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)及項(xiàng)目工藝任務(wù)書的要求,完成生物實(shí)驗(yàn)室固定設(shè)備規(guī)劃、工藝布置圖、典型生物實(shí)驗(yàn)室放大工藝平面圖、主要立面圖和主要剖面圖;完成生物實(shí)驗(yàn)室固定設(shè)備廠商資料及工程設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)歸總。
3. 第四代生物實(shí)驗(yàn)室建筑工程設(shè)計(jì)要求
生物實(shí)驗(yàn)室建筑工程設(shè)計(jì)包括:
●基地環(huán)境設(shè)計(jì)-在對現(xiàn)狀地充分分析基礎(chǔ)上,將建筑作為環(huán)境的背景的設(shè)計(jì)理念,將單體建筑包容于環(huán)境之中。
●建筑工藝設(shè)計(jì)要求-主要包括生物實(shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)、室內(nèi)裝修材料要求等。
實(shí)驗(yàn)室基本工作區(qū)域尺度(ELM)是以保證生物醫(yī)學(xué)研究的安全運(yùn)行而對其所需工作區(qū)域尺度的規(guī)劃。實(shí)驗(yàn)室的ELM一般包括有操作臺、實(shí)驗(yàn)設(shè)備(包括儲藏柜)、工作臺、化學(xué)排煙罩以及生物安全柜的長度要求。實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)當(dāng)前的趨勢已經(jīng)開始朝著規(guī)劃區(qū)域空間尺度的方向發(fā)展,而不僅于規(guī)劃區(qū)域長度。這種趨勢是起源于模塊化實(shí)驗(yàn)室形式的采用。
建筑面積由于包括流通區(qū)域、建筑核心區(qū)域、墻體以及公共區(qū)域的面積,必然在整體上大于特定功能區(qū)域的使用面積。參考根據(jù)AIA使用面積與建筑面積的換算方式,實(shí)驗(yàn)室(包括內(nèi)部流通和功能分配區(qū)域)面積的基本換算系數(shù)在1.7至2.2之間。換算出的工程總面積在實(shí)際規(guī)劃時(shí)還需要做相應(yīng)調(diào)整。
實(shí)驗(yàn)室建筑的材料應(yīng)該選擇耐用和易清洗的類型,并且能有助于創(chuàng)造一個舒適安全的工作環(huán)境。材料設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素在于易清洗、易維護(hù)、易儲藏并且盡量減少毒害傳播。所選材料作穿墻以及樓板處理時(shí),還必須考慮到保證實(shí)驗(yàn)室人員的安全。
●結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝要求-包括生物實(shí)驗(yàn)室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)負(fù)荷要求等。由于振動會干擾到實(shí)驗(yàn)室的敏感性儀器,設(shè)計(jì)者們必須考慮適當(dāng)控制振動和將振動源的放置遠(yuǎn)離敏感性儀器,必須對于建筑結(jié)構(gòu)的振動反應(yīng)做細(xì)致分析,為了控制振動在實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的傳導(dǎo),工程師在設(shè)計(jì)前期需要考慮一些結(jié)構(gòu)因素。
實(shí)驗(yàn)室開間的大?。ǜ摺挘┰O(shè)定必須考慮到實(shí)驗(yàn)室模塊、功能分配、振動標(biāo)準(zhǔn)和后期發(fā)展等,寬度應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)室模塊的大小有相應(yīng)變化,既保證靈活性又符合常規(guī)門窗設(shè)計(jì),并且形成統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)室輔助連接的整體。實(shí)驗(yàn)室模塊內(nèi)不應(yīng)設(shè)置柱,以避免妨礙到實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)部流通和空間使用,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)與空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)緊密協(xié)調(diào)防止互相干擾。
●暖通空調(diào)設(shè)計(jì)工藝要求-包括生物實(shí)驗(yàn)室暖通空間系統(tǒng)設(shè)計(jì)、空氣過濾、排氣系統(tǒng)、生物安全柜排氣系統(tǒng)要求。
暖通空調(diào)系統(tǒng)必須滿足實(shí)驗(yàn)室研究要求。除對溫度、濕度需嚴(yán)格控制外,需有足夠的通風(fēng)量處理煙塵、異味、空氣中污物,滿足煙罩通風(fēng)以及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)熱負(fù)荷要求。同時(shí)必須充分考慮系統(tǒng)的可靠性并考慮富裕量。不同性質(zhì)區(qū)域需保證不同的相對壓力,并要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)從長遠(yuǎn)上考慮節(jié)能。實(shí)驗(yàn)室中間操作罩口NC值不宜超過50dB,除非設(shè)備本身允許外,NC一般不宜超過60 dB。
暖通空調(diào)、水、電、照明設(shè)備需根據(jù)可有效利用能源的原則進(jìn)行選擇,同時(shí)應(yīng)易于控制管理。防結(jié)露最小保溫厚度需滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)并參考國內(nèi)相關(guān)推薦值。建筑圍護(hù)材料必須保證居住者的健康與安全,建議選用環(huán)保節(jié)能材料。所有耗能系統(tǒng)及部件要進(jìn)行全程控制管理,是否采用熱回收應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的比較評價(jià)。
通過對實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)分析,選用不同的暖通空調(diào)系統(tǒng)。經(jīng)濟(jì)分析應(yīng)有足夠的數(shù)據(jù)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、能效比的全面計(jì)算。經(jīng)濟(jì)分析主要包括工程初投資、能耗、運(yùn)行費(fèi)用、系統(tǒng)可靠性、適應(yīng)性等方面分析比較。每個系統(tǒng)的選擇需滿足運(yùn)行的靈活、可靠、易于維護(hù)并預(yù)留余量,工程總投資內(nèi)包含維護(hù)費(fèi)用。
●給排水工藝設(shè)計(jì)要求-包括實(shí)驗(yàn)樓給排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)、設(shè)備要求。
給排水系統(tǒng)應(yīng)與實(shí)驗(yàn)室模塊相符合,排水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)靈活,并預(yù)留部分設(shè)施以保證實(shí)驗(yàn)室的可靠和持續(xù)運(yùn)行,盡量避免在實(shí)驗(yàn)室區(qū)域做穿墻處理。
污、廢水系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置生活污水與生產(chǎn)廢水分流排水管網(wǎng),生活污水處理達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)后備用,再回用于綠化及水景補(bǔ)水??蒲猩a(chǎn)廢水采取局部處理經(jīng)消毒后與集中處理相結(jié)合的方式。對被毒菌污染廢水及放射性廢水,就近設(shè)置失活及衰減??處理裝置,嚴(yán)格控制,處理合格后排放。
地面雨水經(jīng)雨水管道有組織的匯集用流槽卵石層過濾后儲存回用,余量及洪水就近排入明渠。
●強(qiáng)弱電設(shè)計(jì)要求-包括生物實(shí)驗(yàn)室電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、室配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、照明設(shè)計(jì)、智能化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、保安系統(tǒng)設(shè)計(jì)、通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
●消防工藝設(shè)計(jì)要求-主要指生物實(shí)驗(yàn)室消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。
實(shí)驗(yàn)室建筑防火的特殊要求應(yīng)按照當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)規(guī)范考慮實(shí)驗(yàn)室區(qū)域的設(shè)置和按照實(shí)驗(yàn)室建筑放火規(guī)范采用符合防火等級的防火材料、設(shè)置防火閥、自動噴淋系統(tǒng)、防火信號系統(tǒng)、風(fēng)管煙氣檢測系統(tǒng)、室內(nèi)消火栓和消防泵等消防設(shè)施。
生物實(shí)驗(yàn)室用家具及設(shè)備要求包括衛(wèi)生器具、工作臺面、化學(xué)煙罩及生物安全柜、實(shí)驗(yàn)設(shè)備要求。
●生物實(shí)驗(yàn)室安全工藝設(shè)計(jì)要求-主要包括常規(guī)安全工藝設(shè)計(jì)、輻射安全工藝設(shè)計(jì)要求。
安全健康的指導(dǎo)方針要求建筑盡可能在工程上對工作人員的安全保護(hù)形成有效控制,從而將工作間潛在的職業(yè)危險(xiǎn)降至。這些指導(dǎo)方針還必須與工程師提交的具體建筑設(shè)計(jì)文件內(nèi)容相適應(yīng),以便安全保護(hù)在建筑施工時(shí)能夠體現(xiàn)出來。雖然健康安全的方針與工程技術(shù)的要求許多內(nèi)容可以統(tǒng)一起來,但是仍不可能含概所有的因素。因此建議讓健康安全專家成為建筑設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的一部分。
設(shè)計(jì)的所有實(shí)驗(yàn)室必須保證放射性物質(zhì)安全可靠的存放。放射性物質(zhì)的容量和類型取決于實(shí)驗(yàn)室研究功能的類型和數(shù)量。因此,設(shè)計(jì)者們需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的功能要求來決定供使用和處理放射性物質(zhì)的必要區(qū)域。所有實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)有相應(yīng)的普通級別的廢棄放射性物質(zhì)存放容器。每個實(shí)驗(yàn)室廢料的存放位置必須標(biāo)準(zhǔn)化以便于緊急防護(hù)人員在火災(zāi)或意外情況下迅速采取措施。
●環(huán)境保護(hù)工藝設(shè)計(jì)要求-主要包括污水污物處理、噪音防護(hù)、輻射防護(hù)、生物安全防護(hù)要求。
注意環(huán)境保護(hù)和適當(dāng)處理廢料對于保證實(shí)驗(yàn)室建筑中工作人員、訪問學(xué)者和周圍設(shè)施的健康運(yùn)行和建筑學(xué)術(shù)氛圍的維護(hù)十分重要。因此,需對實(shí)驗(yàn)室的有害建筑材料、有害廢料儲備與處理、分散儲備設(shè)施、廢液排放、固態(tài)廢料的管理與回收、氣體散發(fā)等做出嚴(yán)格控制。
BSL3生物實(shí)驗(yàn)室、動物實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃、工藝設(shè)計(jì)/設(shè)備規(guī)劃及工程設(shè)計(jì)要求-主要是完成BSL3生物實(shí)驗(yàn)室、動物實(shí)驗(yàn)室平面工藝布置圖、立面圖和剖面圖設(shè)計(jì);完成P3生物實(shí)驗(yàn)室、動物實(shí)驗(yàn)室工程設(shè)計(jì)要求和說明。
生物安全三級實(shí)驗(yàn)室必須設(shè)置凈化設(shè)備(推薦采用高壓滅菌器)。高壓滅菌器區(qū)應(yīng)滿足相應(yīng)要求。生物安全三級實(shí)驗(yàn)室的真空系統(tǒng)必須設(shè)置保護(hù)性過濾器。當(dāng)生物安全三級實(shí)驗(yàn)室的氣流與設(shè)計(jì)不相符時(shí)應(yīng)有圖像和聲音報(bào)警結(jié)合實(shí)際情況考慮人員安全及材料的選用設(shè)置高效過濾器。排風(fēng)夾帶有蒸汽,排風(fēng)所帶的過濾器必須設(shè)置相應(yīng)的過濾器(0.2微米濾水過濾器或等同)高效過濾器安裝:必須滿足相應(yīng)特殊的測試要求。
?。ㄋ模┑谒拇飳?shí)驗(yàn)室建筑設(shè)計(jì)理念
設(shè)計(jì)理念:
●限度的尊重基地自然環(huán)境,保護(hù)環(huán)境
●前瞻性的設(shè)計(jì)理念
●模塊化的國際生物實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)
●靈活性與可發(fā)展性
三、疾控中心實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)淡淺
疾控中心實(shí)驗(yàn)室(又稱生物安全實(shí)驗(yàn)室)。它是一個設(shè)施齊全,功能完備,智能化程度較高,有高度的安全保護(hù)措施的新醫(yī)療建筑。從其進(jìn)出的人、材、物都要滿足生物安全標(biāo)準(zhǔn)的要求,排出的空氣(氣體)、水(液體)、廢棄物和垃圾都要達(dá)到勞動保護(hù)和環(huán)境保護(hù)要求。實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)品和產(chǎn)成品要嚴(yán)格登記備案,要有專門的庫房和車輛,庫房要與實(shí)驗(yàn)室連成一體,車輛要專車專用,并且達(dá)到生物安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。
一、總體布局
疾控中心實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要符合國家現(xiàn)行的有關(guān)生物安全標(biāo)準(zhǔn)。
疾控中心實(shí)驗(yàn)室的空氣具有潔凈度的要求,潔凈等級按病原性微生物實(shí)驗(yàn)和污染程度確定,其地理位置應(yīng)選擇遠(yuǎn)離人煙稠密、交通繁忙和空氣、水源、噪聲嚴(yán)重污染地區(qū)。疾控中心實(shí)驗(yàn)室要按照功能用途劃區(qū)布置,將實(shí)驗(yàn)室與各區(qū)嚴(yán)格分開,人流、物流路徑分明,有污染排放的區(qū)域要設(shè)在實(shí)驗(yàn)室的下風(fēng)向,吸風(fēng)口設(shè)在上風(fēng)向,實(shí)驗(yàn)室周圍不宜種植飛揚(yáng)花粉、絨毛和落葉的植物。
疾控中心實(shí)驗(yàn)室不同于其他醫(yī)療工程。其區(qū)別在于,不僅要求防止環(huán)境因素對實(shí)驗(yàn)室的污染和實(shí)驗(yàn)之間的交叉污染,同時(shí)還要防止實(shí)驗(yàn)過程中所使用的生物危害和潛在生物危害不致向周圍環(huán)境釋放造成污染。
二、設(shè)計(jì)概念
1.設(shè)計(jì)理念
?。?)確認(rèn)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的物理控制對產(chǎn)品、環(huán)境和操作人員的保護(hù)作用;
?。?)確定潔凈區(qū)、非潔凈區(qū)、污染區(qū)和半污染區(qū),以及連帶輔助區(qū)的功能和用途;
?。?)確定需要封閉或不需要封閉的操作區(qū)域;
(4)確定一次屏障、二次屏障的凈化控制方法;
?。?)試驗(yàn)和化驗(yàn)要合理的分開;
?。?)暖通空調(diào)、真空、壓縮空氣、供水系統(tǒng)、消毒滅菌要符合GMP要求;
?。?)確定不同區(qū)域的氣流流向和流速;
?。?)確定原材料、設(shè)備、產(chǎn)品和生物廢料的流向;
(9)滿足“三廢"排放標(biāo)準(zhǔn);
?。?0)確定人員,特別是關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)操作人員的流向和控制;
?。?1)確定防止?jié)撛谖:ξ镔|(zhì)釋放的措施;
?。?2)突發(fā)性“故障"的緊急關(guān)閉和自救方案;
?。?3)防火、保衛(wèi)設(shè)施;
(14)備用:電源、通訊、控制設(shè)施。
2.生物危害因素
生物危害的根源是病原微生物,其危害程度的大小取決于病原性微生物的種屬、形態(tài)、抗原、變異等特性以及人體的免疫防御功能。病原性微生物形成生物危害的致病作用,取決于病原性微生物的毒力、侵襲力、數(shù)量和侵入部位。
3.生物危害的污染途徑
病原性微生物對實(shí)驗(yàn)工作者的感染,一般都是意外的吸入、吞咽以及創(chuàng)傷、接種或注射等途徑造成的。吞咽和皮膚接觸這兩種侵入方式均可在操作時(shí)當(dāng)場察覺,能從操作步驟上注意防范。吸入途徑的感染,由于其數(shù)量較小,散發(fā)于實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境氣氛中,除非濃度過高,形成可見的類似霉菌孢子的云霧或成品飛揚(yáng)的粉塵以外,一般往往難以察覺。這些數(shù)量較小的病原性微生物隨著氣溶膠進(jìn)行傳播,據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程80%的感染都起因于氣溶膠的危害造成。
氣溶膠是以膠體狀態(tài)懸浮在大氣中的液態(tài)或固體微粒,其直徑在0.01μm~200μm之間,一般約為1-5μm,是宜引起感染作用的尺寸,肉眼不能發(fā)現(xiàn)。氣溶膠的顆粒大小與其危害程度的關(guān)系至關(guān)密切,顆粒越細(xì),在空氣中的懸浮時(shí)間越長,越容易穿透普通的過濾介質(zhì),越容易潛入呼吸系統(tǒng)的深部。
氣溶膠的幾種類型:
(1)滴核 溶液或懸浮液表面在操作時(shí)的振動等破壞性應(yīng)力,則濺出液滴。微小的液滴經(jīng)過大氣迅速蒸發(fā),體積大為縮小,成為滴核。如:用移液管連續(xù)稀釋,用平皿移種培養(yǎng),對培養(yǎng)液強(qiáng)力振蕩,進(jìn)行離心分離操作不慎而產(chǎn)生濺滴和發(fā)泡,或在實(shí)驗(yàn)罐培養(yǎng)過程中通氣鼓泡,排氣夾帶液滴,取樣操作的液流噴射,液滴飛濺等。
(2)干粉 在某些常規(guī)操作散發(fā)的細(xì)微顆粒,在熱空氣對流循環(huán)下極易傳播。如:打開菌種砂土管,撥動孢子菌落,粉碎凍干培養(yǎng)物,旋開盛有培養(yǎng)物的瓶蓋,拔出瓶塞等。
(3)浮塵 這類氣溶膠大都是已經(jīng)被污染的粒屑,絨毛,皮膚屑,短纖維,灰燼,粉塵,塵團(tuán)等。
4.常見的實(shí)驗(yàn)操作的危險(xiǎn)
液體操作、接種操作、瓊脂培養(yǎng)、深層培養(yǎng)、離心分離、注射操作、塞蓋操作,以及使用的器械、工具和器皿等。
三、設(shè)計(jì)方案
自上所述,疾控中心實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)是一個分工極細(xì)、專業(yè)、施工技術(shù)*的生物醫(yī)療工程。設(shè)計(jì)中還要注意到:
?。?)征求使用者和操作者的意見,確定工藝流程圖;
?。?)按照四類病原體的特性和污染途徑,確定控制技術(shù)方案和滅菌殺菌方案;
?。?)根據(jù)氣溶膠特性和實(shí)驗(yàn)操作的危險(xiǎn),制定出潔凈度、氣流流向、流速和壓差梯度參數(shù);
?。?)有實(shí)驗(yàn)動物的實(shí)驗(yàn)室自成一區(qū),獨(dú)立傳遞,動物尸體要*焚尸滅菌后,才能傳出;
?。?)確定所有的實(shí)驗(yàn)設(shè)備、工具、箱柜、臺案數(shù)量和尺寸;
(6)確定實(shí)驗(yàn)室的預(yù)警、關(guān)閉、自救和逃生方案;
1.人流和物流
(1)人流:初更室—?dú)忾l更衣室—淋浴更衣室—緩沖室—進(jìn)入實(shí)驗(yàn)區(qū)。離開時(shí)進(jìn)入凈身室(房間負(fù)壓),脫下身上所有的衣物,衣物放入雙門藥液浸泡柜(或其他方式消毒柜)內(nèi)(雙門藥液浸泡柜的門設(shè)計(jì)成控制式的,不允許同時(shí)打開);然后進(jìn)入淋浴室淋??;淋浴后進(jìn)入記錄室,登記記錄自己的工作和身體污染情況,然后拿著身體狀況表進(jìn)入體檢室,作污染和常規(guī)檢查或住室觀察,無問題進(jìn)入氣閘更衣室換上自己的衣服下班。
(2)物流:設(shè)計(jì)成單向性的,從專門的庫房(或暫存間)進(jìn)入緩沖間,再進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室。離開時(shí)必須通過雙門熱壓滅菌鍋進(jìn)入另一個緩沖間(雙門熱壓滅菌柜的門設(shè)計(jì)成控制式的,不允許同時(shí)打開)。任何物料只要進(jìn)入是實(shí)驗(yàn)區(qū),不能原路返回。
?。?)三廢處理
a.廢液 廢液處理的方法是根據(jù)廢液的性質(zhì)確定的處理方法的。一般采取的方法有:化學(xué)處理方法、物理處理方法、生物處理方法。
b.廢氣 廢氣處理可采用的方法有:加熱滅菌方法、高效過濾器方法、混合滅菌方法、火焰滅菌方法等。
c.固體廢料 固體廢料的處理方法有:蒸汽滅菌方法、氣體熏蒸方法、液體浸泡方法、輻射滅菌方法、焚燒處理方法等。
2.建筑
主體結(jié)構(gòu)采用土建方法,有抗8級以上地震能力,在溫度變化和振動情況下不產(chǎn)生裂紋和縫隙,建筑為單層和多層均可。是獨(dú)立的多層建筑,按工藝要求分層劃區(qū),便于實(shí)驗(yàn)和管理。
(1)墻板和頂板
室內(nèi)裝修材料與潔凈廠房的裝修材料不一樣,彩鋼復(fù)合板不宜在疾控中心實(shí)驗(yàn)室中使用;原因在于板與板之間的插接縫隙太大,雖然打膠密封,但在四季溫度變化中很快裂出縫隙。
參考方法:
a.裝修的墻板和頂板可采用機(jī)加工金屬板方法。四邊制成有密封墊的咬口槽,通過卡口槽密封,房間的陰仰角制成120度角的斜邊;他的特點(diǎn)在于卡口嚴(yán)密,螺栓緊固密封,無滲漏,不受溫度影響,不怕撞擊變形,強(qiáng)度大。缺點(diǎn)是裝配速度和機(jī)加工速度慢些。
b.裝修可分成兩部分,凈化區(qū)采用彩鋼復(fù)合板,污染區(qū)和半污染區(qū)采用方法。
c.在土建過程中墻壁預(yù)埋下金屬構(gòu)件,打不透眼孔,攻絲;頂棚與技術(shù)夾層采用鋼筋水泥澆注,預(yù)留下孔洞,埋下金屬構(gòu)件;墻壁和頂棚表面涂膠粘貼不銹鋼板,板與板之間采用不銹鋼板壓條,注膠,用螺栓緊固密封;陰仰角采用圓弧R50金屬材料,特殊加工后,粘貼在墻角上。
d.在土建過程中的墻壁和頂棚上預(yù)埋下塑料構(gòu)件,裝修時(shí)焊接塑料版,陰仰角用塑料板加工制作,防靜電可鑲嵌金屬條,地面作成防靜電地板或金屬地板。
e.其他材料,可選用表面光潔、平整、無縫隙、不起灰、耐腐蝕、耐沖擊、易清洗的材料。
(2)地面 地面應(yīng)光滑、平整、不起灰、耐腐蝕、耐沖擊、不積聚靜電、易除塵清洗。
(3)根據(jù)病原性微生物的生物危害和致病特點(diǎn),要合理匹配實(shí)驗(yàn)室房間和凈化設(shè)施,每個實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與凈化設(shè)施要自成系統(tǒng),而且操作中的傳遞距離要最近,是在凈化設(shè)施內(nèi)傳遞,這樣凈化設(shè)備可以制造成群組性的,傳遞停留處設(shè)有氣閘倉,而且每個實(shí)驗(yàn)階段的凈化設(shè)備要獨(dú)立房間自成系統(tǒng),房間之間用氣閘倉連接,防止環(huán)境污染。不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,采取不同的潔凈技術(shù)手段。如放射性元素的實(shí)驗(yàn)室凈化,就區(qū)別于其它的實(shí)驗(yàn)室凈化。在制造凈化設(shè)備時(shí),在結(jié)構(gòu)上要安裝防射線穿透的材料,根據(jù)放射性元素的慣性和擴(kuò)散原理,采用霧化離心技術(shù),并且根據(jù)放射性元素的衰變期來決定排放控制方法和時(shí)間。在制造凈化設(shè)備時(shí),可以安裝機(jī)械手和電視監(jiān)控系統(tǒng)。疾控中心實(shí)驗(yàn)室要有高水平的自動化控制系統(tǒng)和安全報(bào)警系統(tǒng),有的房間要設(shè)立平衡壓力的值班風(fēng)機(jī),要害房間要安裝緊急關(guān)閉系統(tǒng)和自救逃生系統(tǒng),確保疾控中心實(shí)驗(yàn)室的安全使用。
四、實(shí)驗(yàn)動物的環(huán)境和設(shè)施的技術(shù)要求
1 主題內(nèi)容與適用范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了術(shù)語、建筑設(shè)施、設(shè)施分類、設(shè)施區(qū)的設(shè)置、飼育區(qū)環(huán)境要求、
墊料、飼料、飲水及籠器具的要求和試驗(yàn)方法等。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于北京地區(qū)新建和改建實(shí)驗(yàn)動物建筑用。
引用標(biāo)準(zhǔn)
潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范
建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)
綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范
電器裝置安裝工程及驗(yàn)收規(guī)范
通風(fēng)與空調(diào)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范
生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)
大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)
3 術(shù)語
3.1 開放系統(tǒng)(Open System)
動物飼育環(huán)境與外界相通,飲料、飲水要符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),墊料要消毒。有防鼠防蟲
設(shè)施。
屏障系統(tǒng)(Barrier System)
動物飼育于隔離屏障系統(tǒng)內(nèi),一切進(jìn)入屏障的人、動物、飼料、水空氣、墊料及
其他用品均需有嚴(yán)格的微生物控制。
3.3 亞屏障系統(tǒng)(Semi-Sarrier System)
?設(shè)施的構(gòu)造和設(shè)備均按屏障系統(tǒng)的要求,但空所經(jīng)亞高效過濾后送入。
3.4 隔離系統(tǒng)(Isolation System)
以隔離器為主及其他 附屬裝置成的飼育系統(tǒng),工作人員不直接接觸動物。
4 建筑設(shè)施
4.1 選址按GBJ73規(guī)定
4.2 建筑要求
4.2.1 動物飼育室的內(nèi)墻表面應(yīng)中平整,陰陽角均為圓弧形,易于清洗、消毒。墻面
應(yīng)采用不易脫落、耐腐蝕、無反不、耐沖的涂料。地面應(yīng)防滑、耐磨、無滲漏。天花
板應(yīng)耐腐蝕,飼育室應(yīng)有良好密封性。飼育清潔級以上實(shí)驗(yàn)動物房間不設(shè)窗戶。走廊
寬為1.5-2.5m,門寬不應(yīng)小于1m。送風(fēng)應(yīng)的符合所飼養(yǎng)動物級別的清潔度要求。排風(fēng)
應(yīng)符合大氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。地屏障系統(tǒng)、屏障系統(tǒng)的排風(fēng)不應(yīng)循環(huán)使用。其他應(yīng)符合GBJ73
的規(guī)定。
4.2.2 動物飼育室的用電裝置按GBJ73的規(guī)定,并應(yīng)備有應(yīng)急電源。在用水沖洗的區(qū)域,
應(yīng)使用防水開關(guān)和電源插座。
4.2.3? 屏障與亞屏障系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置雙路照 明節(jié)律性控制裝置。
5 設(shè)施分類
5.1 開放系統(tǒng):飼育普通能級動物。
5.2 亞屏障系統(tǒng):飼育清潔級動物。
5.3? 屏障系統(tǒng):飼育無特定病原體級動物。
5.4隔離器系統(tǒng):飼育無菌和悉生動物。
6 設(shè)施區(qū)域的設(shè)置
設(shè)施區(qū)域的設(shè)置和布局應(yīng)避免交叉感染。
6.1 前區(qū)包括隔離檢疫室、管理室、飼料庫、維修室、值班室等。
6.2 飼育區(qū)包括淋浴室、緩沖間、保種室、飼養(yǎng)繁育室、待發(fā)室、清潔物品貯藏室、
清潔走廊等。
6.3 服務(wù)區(qū)包括洗刷消毒室、廢棄物品及動物尸體處理室、機(jī)械設(shè)備室、衛(wèi)生間等。
6.4 亞屏障障系統(tǒng)應(yīng)盡可能符合單向流程要求,屏障系統(tǒng)進(jìn)出口處應(yīng)有緩沖設(shè)施。
6.5 動物實(shí)驗(yàn)區(qū)的設(shè)置應(yīng)視所用動物的級別和相應(yīng)級別的飼育室要求一致,并應(yīng)同飼
育系統(tǒng)分開設(shè)置。