疾病預防控制中心實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)的設計要求

1、疾病預防控制中心實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)的設計要求?l14?中國衛(wèi)生工程學2008年4月第7卷第2期ChineseJournalofPublicHealthEnneeringApr.2008.VoL7No.2疾病預防控制中心實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)的設計要求羅瑞云杜琳(廣州市疾病預防控制中心,廣東廣州510080)【述評與綜述】【關鍵詞】疾控中心;實驗室;空調(diào)系統(tǒng);設計要求中圖分類號IU834.3;R136.2文獻標識碼A文章編號1671-41992008)02-0114-04疾病預防控制中心(簡稱疾控中心)的建設重點在實驗室,而實驗室建設重點在于空調(diào)通風系統(tǒng).實驗室環(huán)境于空調(diào)通風系統(tǒng)而言主要是對壓力梯度

2、,潔凈度及溫濕度等方面有一定的要求.通常,以空氣潔凈度(空氣中懸浮粒子潔凈度)為指標的潔凈實驗室,可分19等級,1級為潔凈度最高.疾控中心實驗室常用的有5級(百級),6級(千級),7級(萬級)和8級(十萬級).對于以生物安全為核心的生物安全實驗室,根據(jù)其所處理對象的生物危害程度和所采取的防護措施把生物安全實驗室分為4級,即BSL一1,BSL一2,BSL一3,BSL一4實驗室,ABSL一1,ABSL一2,ABSL一3,ABSL一4為動物生物安全實驗室,一級防護最低,四級防護要求最高.筆者根據(jù)實際工作經(jīng)驗,依據(jù)相關技術(shù)規(guī)范,針對不同類型實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)設計要求進行探討.1疾控中心實驗室的分類對于

3、不同類型實驗室,其空調(diào)通風系統(tǒng)有不同的要求.在進行疾控中心實驗室設計時,根據(jù)不同實驗室的實驗室壓力梯度,潔凈度與溫濕度要求,結(jié)合生物安全等實驗室專業(yè)要求,將實驗室大致分成五種類型.1.1第1類型既要保證一定壓力梯度又要保證相應潔凈度要求的負壓實驗室.此類實驗室主要包括BSL一3和BSL一4實驗室,也包括一些負壓狀態(tài)下的BSL一2實驗室.對BSL一3和BSL一4實驗室的建設要求,GB503462004(生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范做了嚴格的規(guī)定.1.2第2類型有潔凈度要求且具有相對壓力梯度的正壓實驗室.此類實驗室主要為單純性潔凈實驗室,包括SPF動物實驗室,部分衛(wèi)生微生物實驗室,ICPMS分析儀器

4、實驗室等.1.3第3類型要保證一定壓力梯度但對室內(nèi)無潔凈度要求的負壓實驗室.對于一些具有較高風險的BSL一2實驗室,可按負壓進行設計.如流感實驗室,結(jié)核桿菌耐藥實驗室等.通常,在實驗室建設中,負壓與潔凈是相伴設置的,但是,當受條件限制時,根據(jù)具體情況也可省去潔凈條件,僅按負壓條件設置.1.4第4類型對溫濕度有較高要求的恒溫恒濕實驗室.作者簡介:羅瑞云(1971一),男,工程師,研究方向:工程管理及疾控中心實驗室建設管理此類實驗室主包括環(huán)境空氣倉,空氣消毒實驗室,昆蟲飼養(yǎng)室,殺蟲模擬現(xiàn)場等實驗室.1.s第5類型對壓力梯度,潔凈度及溫濕度都無具體要求的普通實驗室.此類實驗室包括大部分理化實驗室(如

5、:化學分析室,樣品處理室,氣相色譜室,氣/液質(zhì)聯(lián)用儀,原子吸收室等實驗室),BSL一1實驗室(包括分子細菌學實驗室,免疫學實驗室,肝炎實驗室,厭氧實驗室等).上述分類是按照實驗室所需要滿足的主要環(huán)境條件進行的,是相對的分類,在實際工作中各類實驗室的環(huán)境要求往往是相互交叉的,特別是14類實驗室,通常是要求負壓/正壓,潔凈度,溫濕度同時具備.2不同類型實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)設計要求對于不同類型的實驗室,由于室內(nèi)環(huán)境的要求各不相同,其室內(nèi)氣流控制形式,壓力梯度,潔凈度,換氣次數(shù),溫濕度,噪聲等方面的需求也各有不同.匡口匡口一圖1第1類實驗室風口布置及氣流組織水平投影圖2-1第1類型實驗室實驗室內(nèi)部環(huán)境的

6、要求比較高,負壓狀態(tài)下BSL一2實驗室主實驗室相對于大氣壓為一20一30Pa,相鄰相通房間壓差為l0一l5Pa,潔凈度為78級.如果涉及較大潛在危害的操作,宜采用全新風空調(diào)系統(tǒng).BSL一3,BSL一4主實驗室相對室外大氣壓,污染區(qū)為一4|DPa(名義值),實驗室環(huán)境潔凈度級別為7級或8級.為確保實驗區(qū)域內(nèi)的穩(wěn)定的壓力梯度,空調(diào)系統(tǒng)可采用定量送風,變頻排風等通風形式.氣流組織采用對側(cè)上送下排方式,主實驗室的送風口設置在生物安全柜的對面上方頂柵中國衛(wèi)生工程學2008年4月第7卷第2期ChineseJournalofPublicHealthEngineeringApr.2008L_voLo.?115

7、?圖2第1類實驗室空調(diào)風系統(tǒng)原理圖圖3第2類實驗室空調(diào)風系統(tǒng)原理圖圖4第3類實驗室空調(diào)風系統(tǒng)原理圖處,盡量靠近側(cè)墻;排風口應設置在生物安全柜后下方側(cè)墻處.為了提高氣流的均勻性,送風口與排風口應采取”一”字滿布方式,以提高空氣流線的平行度與合理的流向,降低含毒氣體流經(jīng)工作人員呼吸帶的可能性.主實驗室送排風口的布置方式及氣流組織如圖1所示】.對于第1類型實驗室的不同功能類別實驗區(qū)域宜采用獨立的空調(diào)系統(tǒng),以防止交叉污染.實驗室要有較好密閉性,空調(diào)系統(tǒng)送風必須經(jīng)過低,中,高三道過濾后才能送入房間,排風同樣需經(jīng)高效過濾處理后才能外排.此類實驗室的送排風方式如圖2所示.2.2第2類型此類實驗室對室內(nèi)的潔凈

8、度有較高的要求.不同等級的潔凈室及潔凈室與非潔凈區(qū)之間的壓差應宣外強翻樸風樸風BV圖5環(huán)境測試倉空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理圖蠢風柜開動時.樸風曩tII盯宣內(nèi)樸寬經(jīng)處毫的新風防火一節(jié)一il風讎風定風量一節(jié)空一曩t風機量f進行風處毫像狂宣內(nèi)舒適拜在宣內(nèi)外拜境允許的情況下.北英宴t童可以開膏進行自慧樸風防火一宴驗總I風pv鎏耋囂搿量一節(jié)一毫后高空捧艘圖6第5類實驗室空調(diào)風系統(tǒng)原理圖5Pa,潔凈區(qū)與室外的壓力梯度應<10Pa【4,以防止?jié)崈艏墑e低區(qū)域的氣流進入潔凈級別較高的區(qū)域.潔凈實驗室的空調(diào)通風系統(tǒng),宜分別獨立設置;若采用合并系統(tǒng),則應按功能,類別進行分類組合,相對獨立設置,不同功能類別的

9、實驗室,不得共用新風,回風和排風系統(tǒng),以防止不同實驗室的空氣隨回風相互混合”】.空調(diào)系統(tǒng)采用上送下排的送排風方式,百級潔凈實驗室要采用垂直單向或水平單向流的送排風方式.送風均需經(jīng)過三級過濾,排風同樣作相應的過濾處理后才能i每空排放.在處理此類實驗室時,又可根據(jù)實驗室是否可以利用回風分為兩種不同要求的實驗室.一種是全新風空調(diào)系統(tǒng)實驗室,不能利用回風;另一種是利用回風空調(diào)系統(tǒng)實驗室.一般,從節(jié)約能源和降低運行成本的角度考慮應當利用回風,但對于實驗室不主張過多利用回風,以保證環(huán)境與實驗人員及動物的安全.利用回風的實驗室應保證供給潔凈室內(nèi)的新鮮空氣量4|Dm/(h?人).利用回風空調(diào)系統(tǒng)實驗室送排風方

10、式如圖3所示.2.3第3類型為減少運行費用,可以設置一些只要保證一定壓力梯度但元潔凈度要求的負壓實驗室.此類實驗室需要在主實驗室外設一個緩沖間,以保證主實驗室與外界的物理隔離.主實驗室分別與外部大氣壓和輔助實驗室有一20一一30Pa的壓力梯度.同時,為保護實驗人員和實驗環(huán)境,通常會設置BSCII級別生物安全柜,安全柜包括內(nèi)排式與外排式.當不使用生物安全柜或使用內(nèi)排式生物安全柜時,對室內(nèi)氣流不會產(chǎn)生額外影響,室內(nèi)送排風僅需滿足室內(nèi)合理換氣次數(shù),并維持正常的壓力梯度即可.當使用?116?中國衛(wèi)生工程學2008年4月第7卷第2期cneseJournalofPublicHealthEngineerin

11、gApr.2008.VoL7N2外排式生物安全柜時,由于生物安全柜的向外排風,會造成室內(nèi)壓力梯度的增大.如壓力梯度過大,超出正常范圍,則有必要在限定的時間(有關標準要求時間為<1s)內(nèi)對室內(nèi)進行補風,或減少室內(nèi)排風,以確保室內(nèi)壓力梯度相對穩(wěn)定.通常為保持實驗室環(huán)境溫度,不宜直接從室外向室內(nèi)進行補風,最好經(jīng)過空調(diào)系統(tǒng).第3類型的實驗室空調(diào)系統(tǒng)送排風方式如圖4所示.2.4第4類型實驗室對室內(nèi)的溫濕度有較高的要求,如環(huán)境空氣倉:在進行室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機物的測定與評價實驗時,溫度為(234-0.5)oC,濕度為(454-5)%,換氣次數(shù)為1次/h;在進行空氣凈化器和空氣殺毒劑等空氣清潔

12、產(chǎn)品的凈化,殺毒效果實驗時,溫度,濕度的要求同上,換氣次數(shù)為0次/h,即零換氣;全系統(tǒng)不得發(fā)生結(jié)露現(xiàn)象,以避免被測物溶于水中,影響測試結(jié)果的準確性;進入倉體的空氣應清潔,其中甲醛濃度或其他干擾測試結(jié)果的物質(zhì)濃度必須<6m.環(huán)境測試倉空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)基本原理見圖5.2.5第5類型因無壓力和潔凈度要求,空調(diào)系統(tǒng)處理比較簡單,通?？梢钥紤]按一般舒適性的空調(diào)系統(tǒng)進行設計,在實驗室內(nèi)保持一定的溫度與濕度即可.如果外界環(huán)境允許,實驗室通?？梢栽陂_窗的情況下進行實驗操作.但當實驗室內(nèi)設有通風柜或外排生物安全柜時,要考慮房間的補風.當對實驗室溫濕度要求不高的情況下,可以開窗從室外直接進行補風;當室外

13、環(huán)境比較差,或者說地區(qū)的四季的溫差相差比較大時,采用開窗方式補風,會對室內(nèi)環(huán)境會造成比較大的影響時,則需考慮采用補風型通風柜,也可對實驗室進行補風:在這種情況下,通?？紤]另設一套補風系統(tǒng),補風應根據(jù)實驗室的環(huán)境作相應處理,如調(diào)溫,調(diào)濕,除塵等.采用這種補風方式,通風柜排風與補風系統(tǒng)需進行聯(lián)動控制,才能保證實驗室環(huán)境的相對穩(wěn)定,減少浪費.第五類型的實驗室空調(diào)系統(tǒng)送排風方式如圖6所示.3不同類型實驗室空調(diào)通風系統(tǒng)設計參數(shù)的選擇對于不同類型的實驗室,進行氣流控制系統(tǒng)設計時,需根據(jù)實驗室的功能要求,來確定實驗室中壓力梯度,潔凈度,換氣次數(shù),溫濕度,噪聲,氣流方向與送排風形式等參數(shù).見表1.表1各類型實

14、驗室室內(nèi)空調(diào)通風系統(tǒng)設計基本參數(shù)注:本表中的實驗室參數(shù)按實驗室中主要實驗室的環(huán)境要求進行處理;第1類型一第5類型實驗室噪聲應達到60dB(A).(下轉(zhuǎn)第121頁)中國衛(wèi)牛工程學2008年4月第7卷第2期ChineseJournalofPublicHealthEngineeringApr.2008,v0L7No.2次之,散居兒童第三,這兩個時期房山區(qū)猩紅熱發(fā)病的職業(yè)構(gòu)成差異有統(tǒng)計學意3L(x=356.759,P<0.001).結(jié)果見表2.表119792006年房山區(qū)猩紅熱不同年齡段發(fā)病情況(例)注:()內(nèi)為%;與719歲組比較=29.924,P<o.o1.表21978

15、2006年房山區(qū)猩紅熱不同職業(yè)發(fā)病情況比較年度莞學生其他合計19781991442(36.2)50(4.1)690(56.5)40(3.3)1222(1OO)1992200644(8.7)176(34.8)277(54.7)9(1.8)506(1OO)注:()內(nèi)為%;與19781991年比較,=356.759,P<0.001.3討論通過分析19582006年房山區(qū)猩紅熱的發(fā)病情況可看出,房山區(qū)猩紅熱流行呈下降趨勢.自1980年代中后期以來,猩紅熱的發(fā)病一直維持在一個較低的水平,1982年以后無死亡病例.這可能與全民保健意識的提高和抗生素的應用有關,也反映了房山區(qū)猩紅熱防控工作取得

16、了一定的成績.房山區(qū)一年四季均有病例發(fā)生,5月有一高峰,其次為11月到次年1月,符合猩紅熱作為呼吸道傳染病其高發(fā)季節(jié)出現(xiàn)在在冬春兩季的流行特征.從圖2可看到房山區(qū)平原發(fā)病高于山區(qū),半山區(qū),可能與平原地區(qū)人口密集,流動人口多,易于該病傳播有關.然而山區(qū)發(fā)病卻高于半山區(qū),而且多數(shù)年份報告病例數(shù)最多的為山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn),可能是房山地區(qū)廠礦企業(yè)多集中在山區(qū),這些企業(yè)職工流動性較大,生活環(huán)境多不固定,衛(wèi)生狀況也不如普通居民,因此造成山區(qū)發(fā)病反而較高.房山區(qū)猩紅熱男性發(fā)病率高于女性,可能是由于本區(qū)猩紅熱發(fā)病以中小學生為主,而女生比男生更加注重自身衛(wèi)生防護,且與女生住宿條件優(yōu)于男生,空氣流通較好有關.房山區(qū)猩紅熱主

17、要發(fā)生在019歲少年兒童,職業(yè)也以學生,散居兒童,幼托兒童為主.值得注意的是,1990年代后,房山區(qū)猩紅熱發(fā)病年齡出現(xiàn)前移的現(xiàn)象,而且幼托兒童的比例明顯增高,散居兒童的比例有所降低.出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因可能是1990年以后,隨著房山區(qū)經(jīng)濟水平的不斷發(fā)展,外來務工人員逐漸增多,外來兒童增加,其生活水平較低,衛(wèi)生意識淡薄,容易造成傳染病的傳播和流行.目前,房山區(qū)猩紅熱發(fā)病處于一個比較低的水平,未出現(xiàn)過大的暴發(fā)流行,而猩紅熱的流行規(guī)律一般認為受人為因素的影響相對較小】,因此不能放松對猩紅熱的警惕性,防止出現(xiàn)猩紅熱的發(fā)病反彈.猩紅熱尚無特異性預防措施,除了使用長效PNC預防外J,加強監(jiān)測是預防本病的另一

18、個重要措施.應及時發(fā)現(xiàn)和報告病例及密切接觸者,早隔離早消毒,同時還應該加強對易感人群的保護,只有采取綜合性的防制措施才能有效的控制猩紅熱的傳播和流行.4參考文獻(1張東風.猩紅熱(J.中國實用鄉(xiāng)村醫(yī)生雜志,2004,l1(4):1719.(2郭著,周蕾,程顯欣.海淀區(qū)19932002年猩紅熱流行特征分析(J.疾病監(jiān)測,2005,20(9):502.(3姚光海,呂太富,何平.貴州省19511999年猩紅熱流行特征分析(J.海峽預防醫(yī)學雜志,2000,6(6):3031.收稿日期2007-07-23】(編校唐旭)(上接第116頁)實驗室建設不僅要考慮室內(nèi)的舒適性,更要考慮實驗室環(huán)境的安全性與避免交叉污染的相對獨立性.空調(diào)通風系統(tǒng)作為實驗室建設的重要環(huán)節(jié),事關實驗室環(huán)境和人員安全.如何選擇安全,合適,節(jié)約資源,降低運行費用的空調(diào)系統(tǒng)是實驗室建設時需要慎重考慮的問題.建議疾控中心