生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室環(huán)境控制

-生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室環(huán)境控制摘要本文以中國計(jì)量科學(xué)研究院生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室工程項(xiàng)目為例，從通風(fēng)空調(diào)的角度探討了生物安全防護(hù)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境控制，并在此基礎(chǔ)上，給出了最不利狀況即送排風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)避免房間出現(xiàn)正壓，確保安全運(yùn)行的具體做法，以期能對(duì)類似項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行起到一定參考和指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞生物安全實(shí)驗(yàn)室通風(fēng)空調(diào)排風(fēng)系統(tǒng)故障正壓EnvironmentControlofBiosafetyValueTraceabilityandDeliveryLaboratoryWangHongjunandJiangWeikangAbstractBasedonthebiosafetyvaluetraceabilityanddeliverylaboratoryinNationalInstituteofMetrology,discussesaboutenvironmentcontrolofbiosafetylaboratoryfromthepointofairconditioningandventilation.Onthisbasis,andrepresentssomedetailapproachofbiosafetylabsaferunning,toensureroomnon-positivepressureintheworstcase,namelytheexhaustsystembreakingdown.Theintroductionmightbeusefulinthedesign、constructionandrunningofsimilarprojects.KeywordsBiosafetylaboratory;Airconditioningandventilation;Exhaustsystem;Breakingdown;Non-positivepressure0.引言中國計(jì)量科學(xué)研究院生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室位于昌平實(shí)驗(yàn)基地12號(hào)實(shí)驗(yàn)樓B區(qū)，單層框架鋼結(jié)構(gòu)，檐高10米，總建筑面積約160平方米，內(nèi)部實(shí)驗(yàn)環(huán)境參照三級(jí)（P3）生物安全實(shí)驗(yàn)室控制，主要從事國家“十一五”科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目“生物安全量值溯源傳遞關(guān)鍵技術(shù)”課題研究，其中包括“轉(zhuǎn)基因核酸量值溯源傳遞關(guān)鍵技術(shù)研究”、“病源微生物核酸量值溯源傳遞關(guān)鍵技術(shù)研究”、“轉(zhuǎn)基因蛋白質(zhì)量傳溯源核心技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究”和“病原微生物蛋白質(zhì)毒素計(jì)量關(guān)鍵技術(shù)研究”，以及國家科技重大專項(xiàng)課題任務(wù)“轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制技術(shù)研究”和“轉(zhuǎn)基因植物分子特征檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)及相關(guān)計(jì)量與校準(zhǔn)技術(shù)研究”，科研經(jīng)費(fèi)多達(dá)一千多萬元。該項(xiàng)研究成果將能夠發(fā)展和完善我國生物計(jì)量技術(shù)，確保1系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1平面布置生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室布局設(shè)計(jì)上從安全使用、科學(xué)管理兩個(gè)方面著手，在充分借鑒國內(nèi)外ABSL-3生物安全實(shí)驗(yàn)室的布局、分區(qū)的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)各實(shí)驗(yàn)室的工藝流程，確定了采用“三區(qū)一通道”布置方案[1]，將實(shí)驗(yàn)區(qū)劃分為污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)。各區(qū)之間設(shè)置緩沖間進(jìn)行隔離，防止病菌微生物外逸，確保各區(qū)安全、可靠運(yùn)行，如圖1所示。圖1生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室平面布置圖1.2凈化空調(diào)系統(tǒng)1.2.1溫濕度和潔凈度P3實(shí)驗(yàn)室內(nèi)工作人員在工作時(shí)身穿防護(hù)服、頭戴防護(hù)罩，全身上下透氣性較差，因此，室內(nèi)溫濕度控制主要考慮工作人員的舒適度，本設(shè)計(jì)將溫度定為18~26℃，濕度30~60%。另外，由于該實(shí)驗(yàn)室屬生物潔凈室范疇，既要考慮塵埃數(shù)又要計(jì)量細(xì)菌數(shù)。為保證安全運(yùn)行，負(fù)壓控制要求嚴(yán)格，而對(duì)室內(nèi)潔凈度要求并不甚高，經(jīng)綜合考慮，將主要從事細(xì)菌類生物實(shí)驗(yàn)的污染區(qū)和半污染區(qū)確定為潔凈度7級(jí)。換氣次數(shù)按照凈化級(jí)別計(jì)算，但對(duì)配有生物安全柜的實(shí)驗(yàn)室，為保證室內(nèi)壓力穩(wěn)定，適當(dāng)擴(kuò)大換氣次數(shù)。1.2.2冷熱源選擇由于P3實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)是直流式系統(tǒng)，能量消耗大，運(yùn)行費(fèi)用高，并且在發(fā)生突發(fā)性公共衛(wèi)生事件時(shí)需要24小時(shí)工作等特點(diǎn)，如設(shè)計(jì)冷源設(shè)備與該實(shí)驗(yàn)樓其它房間合用，顯然不合理，因此，確定采用單獨(dú)的直接膨脹式空調(diào)機(jī)作為P3實(shí)驗(yàn)室的冷源，而冬季和過渡季節(jié)熱源則由院區(qū)區(qū)域鍋爐房提供。1.2.3送排風(fēng)系統(tǒng)P3實(shí)驗(yàn)室是負(fù)壓潔凈實(shí)驗(yàn)室，采用的是全新風(fēng)系統(tǒng)。所有新風(fēng)經(jīng)初、中效等各功能段處理后，經(jīng)系統(tǒng)末端高效過濾器送至實(shí)驗(yàn)室及輔助房間。對(duì)該實(shí)驗(yàn)室而言，良好的氣流組織，以使室內(nèi)氣流從污染程度低處流向高處，盡可能減少實(shí)驗(yàn)室回流和渦旋，將污染空氣有效地排出，確保實(shí)驗(yàn)人員安全尤為重要。為此，本工程采用了生物安全柜和實(shí)驗(yàn)室共用一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)的新型排風(fēng)方案，如圖2，正常工作時(shí)，文丘里閥P1排風(fēng)恒定，分析儀器實(shí)驗(yàn)室和緩沖間室內(nèi)為負(fù)壓，通過PID控制器調(diào)節(jié)送風(fēng)文丘里閥S1和S3流量來維持室內(nèi)負(fù)壓恒定；當(dāng)控制器得生物安全柜開機(jī)信號(hào)后，按照預(yù)置風(fēng)量配方表逐漸改變文丘里閥S2、P2、P1風(fēng)量，保持P2-S2+P1恒定，同時(shí)檢測(cè)室內(nèi)負(fù)壓，通過PID控制器調(diào)節(jié)文丘里閥S1流量來維持室內(nèi)負(fù)壓恒定。從而解決了由于某一實(shí)驗(yàn)室生物安全柜的啟停造成其他相鄰房間負(fù)壓差變化的問題[2]。圖2生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室送排風(fēng)方案1.2.4壓力控制合理的壓力梯度關(guān)系到P3實(shí)驗(yàn)室的正常運(yùn)行和工況穩(wěn)定，以及實(shí)驗(yàn)人員的安全。負(fù)壓越大，對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)氣密性要求越高，初投資和運(yùn)行費(fèi)用越大，而負(fù)壓越小，對(duì)實(shí)驗(yàn)人員又會(huì)帶來安全隱患。因此，整個(gè)P3實(shí)驗(yàn)室壓力梯度需要綜合平衡，每級(jí)極差負(fù)壓值取-10~-15Pa為宜。污染類別污染區(qū)半污染區(qū)半污染區(qū)半污染區(qū)清潔區(qū)清潔區(qū)清潔區(qū)清潔區(qū)非凈化區(qū)室名三級(jí)實(shí)驗(yàn)室緩沖間內(nèi)準(zhǔn)備間二更衣室淋浴室閘室一更衣室閘室走廊潔凈級(jí)別7級(jí)7級(jí)7級(jí)7級(jí)7級(jí)7級(jí)7級(jí)壓力-60Pa、-40Pa-40Pa-30Pa-20Pa0Pa20Pa15Pa10Pa0Pa表1生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室壓力控制示意圖本項(xiàng)目采用了如表1的壓力控制方式。一更衣室和閘室均為正壓室，清潔區(qū)內(nèi)空氣按壓力梯度逐級(jí)壓入污染區(qū)實(shí)驗(yàn)室，使實(shí)驗(yàn)室與內(nèi)準(zhǔn)備室的負(fù)壓差保持在10Pa，半污染區(qū)與清潔區(qū)由淋浴室有效隔離，并且與相鄰房間均保持20Pa的較大壓差，從而避免了實(shí)驗(yàn)室內(nèi)污染空氣滲出，減少安全隱患；同時(shí)一更衣室內(nèi)的空氣也按壓力梯度逐級(jí)壓入室外非凈化區(qū)，使更衣室與室外非凈化區(qū)保持相對(duì)正壓差，從而避免非凈化區(qū)域空氣滲入實(shí)驗(yàn)區(qū)，保證了實(shí)驗(yàn)區(qū)的潔凈度。2最不利狀況下安全運(yùn)行措施2.1送風(fēng)系統(tǒng)故障在凈化空調(diào)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，由于有排風(fēng)系統(tǒng)的強(qiáng)有力保障，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)將會(huì)出現(xiàn)較高的負(fù)壓，因此，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和生物安全柜相對(duì)實(shí)驗(yàn)室始終可保證不會(huì)出現(xiàn)正壓情況，實(shí)驗(yàn)人員將能在限定時(shí)間內(nèi)有序撤離。2.2排風(fēng)系統(tǒng)故障排風(fēng)機(jī)或排風(fēng)機(jī)變頻器的故障，對(duì)整個(gè)P3實(shí)驗(yàn)室凈化空調(diào)系統(tǒng)來講是致命的。通常的做法是排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置備用排風(fēng)機(jī)及備用排風(fēng)機(jī)變頻器，用風(fēng)壓來控制變頻送風(fēng)機(jī)。但對(duì)高生物危害性實(shí)驗(yàn)工作來講，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和生物安全柜相對(duì)于實(shí)驗(yàn)室出現(xiàn)1s的正壓，也有可能給實(shí)驗(yàn)室人員的健康帶來不可挽回的損失。實(shí)測(cè)證明通常做法無法做到控制中心以最快的速度感知排風(fēng)系統(tǒng)停機(jī)故障，以及使控制中心及控制執(zhí)行系統(tǒng)以最快速度采取措施避免房間正壓出現(xiàn)[3]。因此，設(shè)計(jì)時(shí)在排風(fēng)管上設(shè)計(jì)了響應(yīng)速度較快的風(fēng)量傳感器，專門用于判斷排風(fēng)系統(tǒng)停機(jī)故障，同時(shí)在送風(fēng)系統(tǒng)總管上安裝一個(gè)響應(yīng)速度極快并可完全關(guān)斷的電動(dòng)蝶閥，使得在排風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制執(zhí)行系統(tǒng)迅速切斷系統(tǒng)送風(fēng)，以有效避免實(shí)驗(yàn)室正壓出現(xiàn)。3結(jié)論中國計(jì)量科學(xué)研究院生物安全量值溯源傳遞實(shí)驗(yàn)室作為一個(gè)參照P3實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)環(huán)境要求控制的實(shí)驗(yàn)室，在設(shè)計(jì)和施工以及運(yùn)行管理過程中，既要考慮一般三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)環(huán)境指標(biāo)，又要考慮各實(shí)驗(yàn)間的實(shí)驗(yàn)工藝要求，因此，針對(duì)類似項(xiàng)目，提出以下可以借鑒的建議：(1)為更有效的利用P3實(shí)驗(yàn)室建筑面積，節(jié)省一次性投資，盡量減少實(shí)驗(yàn)室感染風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)P3實(shí)驗(yàn)室平面布置可采用“三區(qū)一通道”布置方案。(2)為了解決由于某一實(shí)驗(yàn)室生物安全柜的啟停造成其他相鄰房間負(fù)壓差變化的問題，更有效的排出污染空氣，建議采用了生物安全柜和實(shí)驗(yàn)室共用一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)的新型排風(fēng)方案。(3)為保證實(shí)驗(yàn)人員的人身安全，應(yīng)在排風(fēng)管上安裝一專門用于判斷排風(fēng)系統(tǒng)停機(jī)故障的風(fēng)量傳感器，和在送風(fēng)系統(tǒng)總管上安裝一個(gè)響應(yīng)速度極快并可完全關(guān)斷的電動(dòng)蝶閥，使得在排風(fēng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，控制執(zhí)行系統(tǒng)迅速切斷系統(tǒng)送風(fēng)，避免實(shí)驗(yàn)室正壓出現(xiàn)。參考文獻(xiàn)[1]嚴(yán)建敏.上海某三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室潔凈空調(diào)設(shè)計(jì)[J].制冷空調(diào)與動(dòng)力機(jī)械,2021(2):39-41[2]徐崢.某二級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室凈化空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制冷空調(diào)與動(dòng)力機(jī)械,2021(3):39-40[3]陳鄺尹.生物安全實(shí)驗(yàn)室暖通空調(diào)系統(tǒng)的幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)[J].暖通空調(diào),2021(7)76-77

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對(duì)自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實(shí)，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點(diǎn)墨，怎么也不會(huì)寫出作文來的。寫作能力是每個(gè)大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說過，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌，但是一定要寫工作和生活中實(shí)用的文章，而且非寫得既通順又扎實(shí)不可?！睂?duì)于大學(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對(duì)于大學(xué)生來說，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對(duì)于學(xué)生個(gè)人還是對(duì)于院系和學(xué)校來說，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個(gè)重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問題必須得到社會(huì)的廣泛關(guān)注，并且提出對(duì)策去實(shí)施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來看，除了中文專業(yè)會(huì)系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語文教師，可大學(xué)語文教師既要在有限課時(shí)時(shí)間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識(shí)，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會(huì)學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實(shí)難完成。（二）對(duì)實(shí)用寫作的普遍性不重視?！按髮W(xué)語文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對(duì)中國語文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語的大好勢(shì)頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對(duì)我們的母語中國語文，在大學(xué)反而被漠視，沒有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練。這其實(shí)是國人的一種偏見。應(yīng)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個(gè)人學(xué)問很大，會(huì)寫小說、詩歌、戲劇等，但如果不曉得應(yīng)用文寫作的特點(diǎn)和方法，他就寫不好應(yīng)用文。（三）部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學(xué)生對(duì)寫作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練都只是集中在《大學(xué)語文》這一門課上，大部分學(xué)生只愿意被動(dòng)地接受大學(xué)語文老師所講授的文學(xué)經(jīng)典故事，而對(duì)于需要學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦去寫的作文，卻是盡可能應(yīng)付差事，這樣勢(shì)必不能讓大學(xué)生的寫作水平有所提高。（四）教師的實(shí)踐性教學(xué)不強(qiáng)。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，但在教學(xué)中有不少教師過多注重理論知識(shí)，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)卻往往被忽視。理論講了一大堆，但是實(shí)踐卻幾乎沒有，訓(xùn)練也少得可憐。閱讀與寫作都需要很強(qiáng)的實(shí)踐操作，學(xué)習(xí)理論固然必不可少，但是閱讀方法和寫作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我們的大學(xué)生的寫作水平著實(shí)令人堪憂，那么如何走出這一困境，筆者提出一些建議，希望能對(duì)大學(xué)生寫作水平的提高有所幫助。三、提高大學(xué)生應(yīng)用寫作能力的對(duì)策（一）把《應(yīng)用寫作》課設(shè)置為大學(xué)生的必修課。在中國的每一所大學(xué)，《應(yīng)用寫作》應(yīng)該成為大學(xué)生的必修課。因?yàn)樵谶@個(gè)被某些人形容為實(shí)用主義、功利主義甚囂塵上的時(shí)代，也是個(gè)人生存競(jìng)爭(zhēng)最激烈的時(shí)代，人們比任何時(shí)代都更需要學(xué)會(huì)寫作實(shí)用性的文章，比如職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的求職信，生活中的財(cái)經(jīng)文書、法律文書等，以提高個(gè)人的生存競(jìng)爭(zhēng)能力。（二）端正大學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。首先，要讓大學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)用寫作課的重要性，這門課關(guān)乎到他人生的每一個(gè)方面，諸如就職，求愛，理財(cái)，人際交往等，是他終生都需要使用的一些基礎(chǔ)性的知識(shí)，也是他必備的一項(xiàng)生存技能。其次，實(shí)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。它不是你想怎樣寫都行的，它有嚴(yán)格的格式性的要求，所以需要系統(tǒng)的研究學(xué)習(xí)。最后，實(shí)用寫作課的實(shí)踐性非常強(qiáng)，所以學(xué)生們不能只學(xué)不練，并且要克服手懶的壞習(xí)慣，勤學(xué)勤練，為今后的工作生活打好基礎(chǔ)。（三）注重實(shí)踐課的訓(xùn)練。要提高大學(xué)生的實(shí)用寫作能力，那么實(shí)踐寫作環(huán)節(jié)是必不可少的。要想使學(xué)員真正具備實(shí)用寫作能力，必須重視實(shí)用寫作訓(xùn)練，力求使理論講授與寫作訓(xùn)練互相緊扣進(jìn)行。教師在授課過程中，應(yīng)該把理論教學(xué)