BSL-3級生物安全實(shí)驗室建設(shè)(案例)SICOLAB

1、本工程選址于某市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)地塊內(nèi)。該園區(qū)近靠高速公路，基礎(chǔ)設(shè)施完善，通信系統(tǒng)完備，離居民區(qū)較遠(yuǎn)且環(huán)境優(yōu)美。根據(jù)使用要求，本地塊內(nèi)將建設(shè)BSL-3級生物安全實(shí)驗室，擬進(jìn)行高致病性病毒微生物的檢測以及未知毒性的原微生物實(shí)驗，如禽流感、口蹄疫、炭疽、結(jié)核病、狂犬病等。根據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料表明，BSL-3級生物安全實(shí)驗室事故感染率的30%是由氣溶膠擴(kuò)散引起的，因氣溶膠的易生性，易散性，而且不易被人察覺，因此在BSL-3級生物安全實(shí)驗室內(nèi)必須采取嚴(yán)格的隔離預(yù)防措施。SICOLAB其中在二級防護(hù)中，建筑隔離和空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計是建設(shè)BSL-3級生物安全實(shí)驗室的關(guān)鍵。因此，設(shè)計中遇到的問題和難點(diǎn)集中體現(xiàn)在規(guī)劃設(shè)計，

2、特別是BSL-3級生物安全實(shí)驗室（注:根據(jù)生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規(guī)范（GB50346-2004）規(guī)定按實(shí)驗室所處理對象的生物危害程度和采取的防護(hù)措施，要求從低到高分為四級。BSL-3為三級生物安全實(shí)驗室，ABSL-3為三級動物生物安全實(shí)驗室）設(shè)計上。BSL-3級生物安全實(shí)驗室座落于其中獨(dú)立建造的實(shí)驗樓中。地上2層，地下1層。建筑層高4.2m，實(shí)驗室面積802m2;上部為設(shè)備管道層，下層為污水處理。1、實(shí)驗室總平面布置原則 SICOLAB從事高危險生物實(shí)驗的人員，特別是BSL-3級生物安全實(shí)驗室工作人員每天都有可能接觸到試驗中產(chǎn)生的危害，即所謂的氣溶膠aerosol，就是懸浮于介質(zhì)中的粒徑一般為

3、0.001m100m的固態(tài)、液態(tài)微小粒子形成的相對穩(wěn)定的分散體系。它主要通過呼吸道傳播，具有最大的危險性。實(shí)驗工作人員承受著生存和死亡的心理和生理上的壓力。因此，在建筑規(guī)劃設(shè)計中采用了低層分散式的建筑布置形式和園林式的環(huán)境設(shè)計理念，以營造出一種由里至外的內(nèi)部空間環(huán)境與外部空間環(huán)境的交流，也就是通過透空連廊、透光幕墻、降低層數(shù)、拉開建筑間距等手段，將園林綠化、陽光等直接送到實(shí)驗工作人員面前。以求得到封閉集中的布置形式無法給予的大自然的氣息。1.1總平面區(qū)域劃分辦公區(qū) 動物疫情測報中心;緩沖區(qū) 由30m寬的隔離區(qū)嚴(yán)格分開的辦公區(qū)和實(shí)驗區(qū);實(shí)驗區(qū) 動物解剖室，ABSL-2級實(shí)驗室，ABSL-3級實(shí)驗

4、室，BSL-3級實(shí)驗室，固廢冷藏，動物飼養(yǎng)房。1.2出入口布置圖中a為辦公人員出入口動物疫情測報中心及辦公用房;b為送檢樣品入口（兼污物出口）疫區(qū)樣品（含車輛和人員）經(jīng)入口處消毒裝置消毒后，進(jìn)入實(shí)驗區(qū)（兼污物出口）;c為后勤出入口（與辦公入口共用）物資和疫苗等清潔物品進(jìn)入。2、BSL-3級生物安全實(shí)驗室設(shè)計2.1 BSL-3級生物安全實(shí)驗室技術(shù)流程2.2 BSL-3級生物安全實(shí)驗室流線設(shè)計建筑平面的合理布置、工藝流程的科學(xué)劃分直接關(guān)系到BSL-3級生物安全實(shí)驗室的安全使用。從安全使用和科學(xué)管理二方面而言，通過對世界上一些發(fā)達(dá)國家的BSL-3級生物安全實(shí)驗室布局、分區(qū)進(jìn)行了分析和整理，可知BSL

5、-3級生物安全實(shí)驗室大致可分為“三區(qū)二通道”、“三區(qū)一通道”和“單區(qū)單通道”等形式（主要區(qū)別集中在通道的數(shù)量上，也就是人和物進(jìn)入主實(shí)驗室的通道是否與出來的通道合用的問題）。經(jīng)研究我們認(rèn)為BSL-3級生物安全實(shí)驗室建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，平面布置是系統(tǒng)工程的一部分，在BSL-3級生物安全實(shí)驗室設(shè)計中必須給予充分重視。本工程實(shí)例是根據(jù)我國目前實(shí)際現(xiàn)狀，結(jié)合我國生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規(guī)范要求，我們采用“三區(qū)一通道”形式布置。BSL-3級生物安全實(shí)驗室流程布置為：人流：一更（換鞋）二更（清潔）緩沖（清潔）內(nèi)準(zhǔn)備（半污染）緩沖（污染）主實(shí)驗室（污染）物流：外準(zhǔn)備（清潔）滅菌內(nèi)準(zhǔn)備（半污染）主實(shí)驗室（污染）按

6、“三區(qū)一通道”形式布置，優(yōu)點(diǎn)是可以減少污染源可能擴(kuò)散的空間，保證安全。但人、物雙向進(jìn)出會造成交叉污染（可以用嚴(yán)格的管理制度和標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程來避免）。因此應(yīng)根據(jù)實(shí)驗內(nèi)容、性質(zhì)等要求，科學(xué)合理布置平面（實(shí)驗內(nèi)容、性質(zhì)等不同，對平面布置的要求也將不同）。根據(jù)建設(shè)單位工藝流程我們將BSL-3級生物安全實(shí)驗室劃分為污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)。各區(qū)之間設(shè)置緩沖間給予隔離（三區(qū)兩緩沖），防止氣溶膠外逸，確保各區(qū)安全，可靠運(yùn)行。2.3壓力梯度所謂壓力梯度，顧名思義就是不同房間內(nèi)空氣壓力相對于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的值有所不同，壓差越大壓力梯度越大，分正壓和負(fù)壓。就負(fù)壓實(shí)驗室而言，氣流由潔凈區(qū)流向半污染區(qū)，由半污染區(qū)流向污染

7、區(qū)。同時確保實(shí)驗室空氣只能通過高效過濾后經(jīng)專用排風(fēng)管道排出。本項目核心實(shí)驗室為BSL-3級和ABSL-3級負(fù)壓實(shí)驗室，從進(jìn)入動物BSL-3級實(shí)驗樓開始，實(shí)驗室負(fù)壓越來越高，對防護(hù)的要求也不斷提高，連續(xù)更衣2次后，實(shí)驗人員才能進(jìn)入BSL-3級生物安全主實(shí)驗室核心工作區(qū)。因此需要有不同壓力梯度要求，保證主實(shí)驗室的安全。另外該區(qū)域還需進(jìn)行溫、濕度控制，空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)采用全新風(fēng)全排風(fēng)方式。合理的壓力梯度關(guān)系到BSL-3級生物安全實(shí)驗室的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工況穩(wěn)定，以及實(shí)驗人員的舒適性。負(fù)壓越大，對圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性要求越高，初投資和運(yùn)行費(fèi)用增加，反之負(fù)壓越小，對實(shí)驗室安全可能帶來隱患。因此整個BSL-3級生物安全實(shí)驗室壓力梯度需要綜合平衡，每級級差負(fù)壓值取-10Pa-15Pa為宜，ABSL-3級生物安全實(shí)驗室，其相對大氣的最小負(fù)壓不應(yīng)小于-40Pa，其中解剖室不應(yīng)小于-50Pa，動物飼養(yǎng)間不應(yīng)小于-60Pa，設(shè)計實(shí)驗室壓力梯度見圖。3、SICOLAB結(jié)束語此實(shí)驗室SICOLAB做到外部流線清晰、便捷，內(nèi)部分區(qū)明確合理，功能結(jié)構(gòu)清晰，交通順暢，人、貨分流，清、污隔離，風(fēng)景優(yōu)美是此類工程建筑設(shè)計所追求的目的。生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規(guī)范（GB50346-2004）的頒布，對我國建設(shè)生物安全實(shí)驗室具有重要指導(dǎo)意義。BSL-3級生物安全實(shí)驗室合理的平面布局和科學(xué)的空調(diào)設(shè)計，通過硬件建設(shè)（一級