關(guān)于高等級生物安全實驗室防火措施難點(diǎn)的思考

摘要：高等級生物安全實驗室需密封以防止微生物泄漏，防火設(shè)計需考慮易燃材料和設(shè)備，暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計需精確控制溫濕度。現(xiàn)行規(guī)范（GB19489-2008、GB50346-2011、GB50016-2014）對高級實驗室防火和暖通空調(diào)系統(tǒng)有詳細(xì)規(guī)定，涉及設(shè)備、電氣、通風(fēng)、煙氣排放、報警系統(tǒng)等方面。關(guān)鍵詞：高等級生物實驗室；防火措施；暖通空調(diào)系統(tǒng)；消防規(guī)定一、高等級生物安全實驗室暖通的基本特征高等級生物安全實驗室在防火措施方面存在一些難點(diǎn)。高等級生物安全實驗室通常處理具有較高傳染性和致病性的微生物，因此其實驗環(huán)境需要保持高度密封性，以防止有害生物泄漏，這使得通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計和操作面臨挑戰(zhàn)，因為需要在提供足夠新鮮空氣的同時保持實驗室的密閉性[1]。高等級生物安全實驗室內(nèi)常涉及大量易燃、易爆材料，如有機(jī)溶劑、氣體氣瓶等，這就要求實驗室在防火設(shè)計中考慮到這些材料的存儲、使用和處理，以防止火災(zāi)事故對實驗室和周圍區(qū)域的影響[2]。同時，高等級生物安全實驗室的建筑材料和設(shè)備選擇也需要考慮其抗火性能，以降低火災(zāi)發(fā)生可能性。除了常規(guī)的防火措施外，高等級生物安全實驗室的暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計也具有獨(dú)特的特征。實驗室需要確保溫度、濕度等環(huán)境參數(shù)的穩(wěn)定性，以維持微生物培養(yǎng)和實驗正常進(jìn)行，這要求暖通空調(diào)系統(tǒng)具備高度精密的溫濕度控制能力，以適應(yīng)實驗室內(nèi)部復(fù)雜多變的工作條件[3-4]。此外，還需要考慮實驗室內(nèi)設(shè)備散熱需求，由于實驗室內(nèi)可能存在大量高功率儀器和設(shè)備，這些設(shè)備運(yùn)行產(chǎn)生的熱量需要有效排除，以維持實驗室溫度穩(wěn)定[5]。暖通空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計需要充分考慮這些設(shè)備的散熱特性，確保實驗室內(nèi)溫度不受異常波動的影響。高等級生物安全實驗室在防火措施和暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計方面面臨著一系列挑戰(zhàn)，需要綜合考慮實驗室的特殊性質(zhì)和工作需求，以確保實驗室的安全性和操作穩(wěn)定性。二、現(xiàn)行規(guī)范對高等級生物安全實驗室暖通的消防規(guī)定目前，我國關(guān)于生物安全實驗室設(shè)計的規(guī)范主要包括《實驗室生物安全通用要求》《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》《建筑設(shè)計防火規(guī)范》（2018年版）以及《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等。自《實驗室生物安全通用要求》和《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》實施以來，對于生物安全實驗室的設(shè)計和建設(shè)發(fā)揮了顯著的引導(dǎo)和規(guī)范作用，相較于國外同類標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格。然而，在消防措施方面，特別是高等級生物安全實驗室的防火措施相對較為簡略。在實驗室輔助工作區(qū)外圍，存在交通和支持區(qū)域，該區(qū)域被劃分為非潔凈區(qū)。對于該區(qū)域的排煙系統(tǒng)，可遵循《建筑設(shè)計防火規(guī)范》和《建筑防煙排煙系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定，將防煙系統(tǒng)設(shè)置于封閉樓梯間、防煙樓梯間以及各類前室等位置[6]。而對于輔助工作區(qū)內(nèi)的潔凈區(qū)，由于其對潔凈度有嚴(yán)格要求，因此在通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)防火措施、防排煙系統(tǒng)的設(shè)計上，可參考《建筑設(shè)計防火規(guī)范》《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》以及《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)規(guī)定。本文主要探討生物安全防護(hù)區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的防火措施以及機(jī)械排煙系統(tǒng)設(shè)置。（一）《實驗室生物安全通用要求》GB19489-2008中相關(guān)條文《GB19489-2008》中涉及暖通專業(yè)與消防相關(guān)的規(guī)定包括兩個方面。在第5章的實驗室設(shè)計原則及基本要求中，第52條明確指出，實驗室的防火和安全通道應(yīng)當(dāng)符合國家消防規(guī)定和要求，同時需要考慮生物安全的特殊要求。必要時，還應(yīng)在實施前征得消防主管部門的建議，以確保實驗室設(shè)計與防火措施的實施符合相關(guān)法規(guī)。在第7章的消防安全部分，具體體現(xiàn)在第722節(jié)。其中7223要求在實驗室內(nèi)，應(yīng)當(dāng)盡量減少可燃?xì)怏w和液體的存放量，以降低潛在的火災(zāi)風(fēng)險。此外，7228規(guī)定可燃?xì)怏w或液體必須存放在經(jīng)過批準(zhǔn)的儲藏柜或庫中，且儲存量需符合國家相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，以確保儲存安全性。這一系列規(guī)定旨在有效防范實驗室火災(zāi)的發(fā)生，保障實驗環(huán)境的安全性[7]。（二）《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011中相關(guān)條文在《GB50346-2011》中，涉及到暖通專業(yè)與消防相關(guān)的規(guī)定主要包括807和808兩個方面。對于三級和四級生物安全實驗室的防護(hù)區(qū)，規(guī)范明確指出不得設(shè)置自動噴水滅火系統(tǒng)和機(jī)械排煙系統(tǒng)，但應(yīng)根據(jù)需要采取其他滅火措施，以保障實驗室生物安全。對于獨(dú)立于其他建筑的三級和四級生物安全實驗室的送風(fēng)、排風(fēng)系統(tǒng)，規(guī)范允許不設(shè)置防火閥，為確保實驗室的正常通風(fēng)功能提供了一定的靈活性。這些規(guī)定的制定旨在根據(jù)生物安全實驗室的特殊性質(zhì)，合理配置消防設(shè)施，確保實驗室內(nèi)滅火措施和通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計都符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，以最大限度降低潛在的火災(zāi)風(fēng)險[8]。（三）《建筑設(shè)計防火規(guī)范》GB50016-2014中相關(guān)條文《GB50016-2014》中，關(guān)于暖通專業(yè)與消防相關(guān)的規(guī)定主要體現(xiàn)在854和9311兩個方面。在地上建筑的無窗房間，若總建筑面積超過200平方米或單一房間面積達(dá)到50平方米以上，且有定期人員停留或存在可燃物較多的情況下，規(guī)范明確要求設(shè)置相應(yīng)的排煙設(shè)施，以確保室內(nèi)空氣質(zhì)量和防范火災(zāi)風(fēng)險。在通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的風(fēng)管穿越防火分區(qū)、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)機(jī)房的房間隔墻和樓板或火災(zāi)危險性高的場所房間隔墻和樓板等關(guān)鍵部位，規(guī)范規(guī)定應(yīng)設(shè)置公稱動作溫度為70℃的防火閥。這一系列規(guī)定旨在根據(jù)建筑的特殊情況，科學(xué)配置排煙和防火設(shè)備，以保障建筑的整體消防安全。此外，規(guī)范還規(guī)定了防火閥的性能要求，應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑通風(fēng)和排煙系統(tǒng)用防火閥》GB15930的相關(guān)規(guī)定。三、上述現(xiàn)行規(guī)范對高等級生物安全實驗室的適用性《GB19489-2008》和《GB50346-2011》的規(guī)定原則性強(qiáng)，未涵蓋具體操作措施和要求。在實際工程應(yīng)用中，設(shè)計師需根據(jù)工程特點(diǎn)評估生物安全風(fēng)險與火災(zāi)危險性，研判所采取措施的必要性和可行性，對設(shè)計師的能力和經(jīng)驗提出挑戰(zhàn)?！禛B50346-2011》進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)禁止在三級和四級生物安全實驗室防護(hù)區(qū)設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)[9]。《GB50016-2014》總則第102條明確了適用范圍，由于高等級生物安全實驗室屬于民用建筑，故適用該標(biāo)準(zhǔn)。在總則第103條中，未包括高等級生物安全實驗室在不適用的工程和建筑范圍中?！禛B51251-2017》是《GB50016-2014》的具體操作標(biāo)準(zhǔn)，在第102條中規(guī)定適用范圍，并明確了對有特殊用途或特殊要求的工業(yè)與民用建筑的適用條件，可參照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)特殊規(guī)定執(zhí)行。確立綜合消防措施，并在工程實例中成功應(yīng)用，不拘泥于GB50016-2014的相關(guān)條文，而是根據(jù)防護(hù)區(qū)的特點(diǎn)采取相應(yīng)的防火替代措施。四、對GB19489一2008和GB50346一2011標(biāo)準(zhǔn)修訂的建議當(dāng)前，我國高等級生物安全實驗室建設(shè)已經(jīng)啟動，通過國際合作和自主創(chuàng)新積累了豐富經(jīng)驗。專項消防技術(shù)方案的專家評審會由消防部門組織，對工程項目的消防設(shè)計問題提出解決方案，并在標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中予以體現(xiàn)。同時，通過國際交流，我們對于國際實驗室有了更全面的了解和認(rèn)識，從而能夠借鑒更多的消防措施。在這一背景下，對相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行及時修訂是必要的，以確保我國高等級生物安全實驗室建設(shè)符合最新的國際標(biāo)準(zhǔn)和最佳實踐。（一）對于GB19489一2008的建議可以參考《GB50457-2019》《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中的第1137條，即“醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房中可燃、助燃?xì)怏w和可燃液體的儲存、使用場所、管道入口室及管道閥門等易泄漏的地方，應(yīng)設(shè)置可燃?xì)怏w探測器。有毒氣體的儲存和使用場所應(yīng)設(shè)置氣體檢測器。報警信號應(yīng)聯(lián)動啟動或手動啟動相應(yīng)的事故排風(fēng)機(jī)，并應(yīng)將報警信號送至控制室?！边@樣的修訂旨在更精細(xì)控制實驗室內(nèi)可燃?xì)怏w和液體的儲存，確保其在合理范圍內(nèi)，從而提高實驗室的安全性[10]。（二）對于GB50346一2011的建議盡管消防評估表明通常情況下高等級生物安全實驗室的火災(zāi)強(qiáng)度并不高，然而在歐洲近10年內(nèi)建造的BSI-4實驗室中存在設(shè)置機(jī)械排煙系統(tǒng)的實例。這表明在實驗室設(shè)計中，各種技術(shù)措施并非唯一選擇，只要進(jìn)行充分的風(fēng)險評估和防范措施，便可能采用不同的方案。這種多樣性的技術(shù)應(yīng)對方案提供了一定的靈活性，以滿足不同實驗室的具體需求和安全標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于第808條，提議在通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中，首選使用經(jīng)消防部門備案認(rèn)可的生物型密閉閥替代防火閥，作為高等級生物安全實驗室防護(hù)區(qū)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的防火措施。對于通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)管，可以考慮設(shè)置防火閥，但對防火閥的使用需進(jìn)行限制。建議在規(guī)范中明確防護(hù)區(qū)通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管設(shè)置防火閥的具體位置，并對防火閥的使用做出限制。參考GB50472-2008第772條的相關(guān)規(guī)定，即對含有可燃、有毒氣體或化學(xué)品的排風(fēng)管道，不得采用熔片式防火閥，即禁止使用“溫感器控制自動關(guān)閉”的控制方式。這樣的建議旨在確保通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的防火措施符合