SICOLAB环境监测站实验室排风系统的设计和优选

实验室的气流控制形式一般有机械定风量气流控制系统、双稳态气流控制、变风量气流控制系统等4种， 而气流控制的阀门一般有文丘里阀、蝶阀或其他流量测量装置的阀门等几种 。经过优选设计， 实验室房间设有通风柜、抽气式药品柜和移动式排气口等多种排风设备， 设计新风量约为排风量的90% ， 保持房间内有一定的负压， 不足部分由走廊自然补入， 在任何情况下， 气流都应从办公区域、廊道、以及其它辅助区域流入实验室。所有化学实验室内的气体都应直接排放， 以避免实验室内产生的有毒有害气体交叉污染。无排风设备或排风设备风量小， 但仍有化学污染的实验室或房间，于室内吊顶上设有一般辅助排风口， 并提供至少4次/小时的全新风最小换气次数， 以维持室内空气质量。无化学污染的实验室或房间， 按每人30CMH风量(每间150CMH) 提供少量新风， 以保持室内空气新鲜。

排风则由每个楼层的水平送风、水平排风(每个楼层为一个排风口) 改为了垂直排风、水平送风方式， 缩短了排风管道的长度， 减少了管路压损， 降低了能耗， 避免了楼层内的送排风管道的交叉， 可有效的提高房间内吊顶高度 。实验室排风气流控制系统采用变风量方式和定风量排风方式的组合， 共分8个系统， 其中个别需24小时排风的实验区(如废弃物间、样品间、设备间等) ，五个楼面相关房间采用同一小型定风量排风机排风(与BA自控系统结合时也可定时开关) ，不与大系统结合以避免不必要的能耗及确保污染气源的有效排除， 五楼有几个直通楼顶房间通风柜采用定风量排风方式， 其余皆采用变风量排风控制方式。气流控制阀门在变风量和定风量通风柜的排风管上， 安装变风量或定风量耐酸碱文丘里排风阀， 定风量设备的排风管上， 安装与压力无关型风量控制耐酸碱排风阀； 在需要变风量控制的房间或走道的送风管上， 安装变风量文丘里送风阀， 在定风量控制的房间或走道的送风管上， 安装与力无关型风量控制送风阀。本系统楼宇BA系统采用各分区控制模式， 各实验室分区可根据实际使用需求， 启闭送排风系统， 避免整个楼面因少数实验室使用， 却需开启整层送排风系统的可能， 从而达到节能要求， 并符合初期人员较少的实际情况。

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环境监测站实验室装修布局SICOLAB

实验室布局充分考虑了环境监测既有现场监测又有实验室分析的特点, 结合环境监测工作流程和程序、实验室安全、实验室专业学科功能和监测站今后的发展方向(有机、生态为主)在每个楼层分别设置了分析实验室、仪器分析室、天平室、前处理实验室和辅助功能实验室等,辅助功能实验室又包括样品间、洗瓶间、设备间等。并在每个楼层预留了一定的实验室作为今后发展之用。具体楼层分布为：

一楼: 现场监测和后勤保障室, 包括水质准备室、气质准备室、接样室、冷藏间、应急辐射监测室、化学试剂室、永久样品室、耗材库房、储藏间、气瓶间和计算机房;

二楼: 常规实验室, 包括样品室、质量管理监控室、设备间、流动注射室、理化室、COD 室、天平和分光光度室及部分办公室;

三楼: 常规实验室, 包括设备间、样品室、理理化室、仪器室、自动监测校准室、天平和分光光度室、嗅辩室和部分办公室;

四楼: 样品室、设备间、预处理室、土壤预处室、气相色谱室、气相色谱质谱室、TOC室、苏码罐- GC – MS室、吹扫捕集- GC – MS室、热脱附- GC – MS室、洗瓶间、天平和分光光度室, 四楼有机预处理室房间共3个, 约180m2 ;

五楼: 无机和生态室, 包括纯水机房、样品室、设备间、预处理室、石油类分析室(考虑到通风, 放在最顶层) 、原子荧光仪室、离子色谱仪室、测汞仪室、原子吸收仪室、ICP – AES仪室、ICP – MS仪室、分子生物室、生物预处理室、生态室、生物培养室、生物洁净室、BOD 室和天平分光光度室。考虑到通排风和给排水的方便性, 在楼层布局时我们将每一楼层主要通风设施和主要上下水管道安排在了整幢楼的两边的房间。考虑到实验室消防要满足相应要求, 实验室走廊主通道为2500mm,操作室内主通道≥ 1500mm, 操作室内次通道≥1200mm。化学分析室、样品前处理室等操作室设有桌上型洗眼器。实验室相应区域设置紧急喷淋装置。化学实验室、前处理实验室内设有安全急救箱、存放常用的急救药品。

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无菌实验室净化空调系统的要求和管理

高效过滤器的完好无泄漏，并定期更换初效、中效、高效，以确保净化系统的功能持续有效。人流净化(缓冲间、更衣室)和物流净化通道的气流方向及压差应能确保在任何运行状态下对周围低级别区保持正压及气流方向，并有足够的自净能力。不同洁净度等级要求的相邻实验区房间之间的压差为10～15 Pa，温度控制在18~24℃ ，湿度在45％～65％，特别注意对无菌实验室区域的保护。系统的换气次数、送风量、回风量和传递风量达到设计预定的要求。空调净化系统应保持连续运行，不得经常关闭，以始终维持相应的洁净度级别或无菌状态。因故关闭后再次开启空调净化系统，应重新进行洁净区的验证(至少开启机房运转]【h以上)，验证合格后方可用于药品的无菌检测。每次实验前应开启层流净化台和紫外灯，使其运转至少1 h以上，实验结束时，开启室内所有紫外灯至少2 h，以杀灭存留微生物。在每次实验的同时，对操作室洁净室(区)、人流和物流缓冲问、传递窗和层流台做擦拭法或接触碟法监测室内表面微生物和沉降菌落计数，并在静态下的环境监测实验室的空气悬浮粒子、空气浮游菌，作为实验环境。

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随着医院卫生体制改革的不断深入和发展，日益增长的社会医疗需求和患者维护自身合法权益意识不断增强，患者在药钱看病的同时，也在评估他所得到的医疗服务是否“值”，当他们不满意时，就会向医务人员抱怨，甚至找到医院有关部门“评理”，以求得到满意的回复，因此，种种原因引起的医疗纠纷和患者投诉屡见不鲜，分析这些投诉，发生最多的还是集中在门诊检验室这样的窗口地方，为什么会这样呢？

以往，医院和科室管理者大多通过强化管理、强化医务人员的道德建设来解决以上问题，虽然总的投诉率下降了，但窗口部门的投诉率还是高于其他地方，难道是这些地方的工作者职业道德相对较差？肯定不是，这其中一定还有其他原因。为此SICOLAB在管理实践中不断探索和尝试，建议于2015年3月改变门诊检验室的设计后，投诉减少了。现就实验室设计与患者投诉提出几点见解，供同行们商讨。

实验室设计中将有形窗口改为无形窗口

走访许多医院的门诊检验室，大多用大小、高低、规格、材质不一的窗子隔成患者区和工作区，窗子有透明的，也有不透明的。这种实验室设计思路并没有方便病人和工作，相反却忽

略了病人的心理潜识。病人在检验时，要求的是一种被尊重、平等式的服务，为什么要用窗将工作人员和患者分隔开呢？这不相当于人为地竖起了一层隔膜!患者心理上的变化，很可能引起情绪的变化，当他们情绪变坏，就很难理解和包容我们工作上也许并没有错但他们觉得不满意的东西，继而有可能投诉。SICOLAB于2015年底在设计新门诊检验室时，取消了窗子，在一个大房间，用工作台将患者区和工作区作了间隔，患者可坐着面对面地与工作人员交谈，这既做到了无窗口，又解决了防盗问题。

实验室设计中先方便患者后方便工作

在实验室设计时，我们应当围绕“一切以病人为中心”这一主题，首先应考虑患者检验时是否方便、快捷，是否是人性化设计。在传统门诊验室中，有时选址太偏，有的标志不明显，

有的旁边没有卫生间，这都可能造成患者或者家属拿着标本在医院内到处找检验室。有窗口的门诊检验室有的窗口开得太小，有的开得太低，特别是那些不透明的窗子只有一个小窗口，患者在检验或取报告单时不得不弯着腰侧着头同工作人员交谈，这样不人性的设计，出现患者投诉是在所难免的。

实验室设计尽可能让患者能监督到工作人员

将检验室设计成封闭或几乎封闭的状态期望躲开患者的监督而使投诉减少的思维是不正确的。“黑暗能滋生腐败”，工作人员如果不接受患者的监督，就可能出现侥幸心理而不严于律已，这样就可能使差错发生率增高。差错多了，投诉也自然多了。相反，工作人员在患者的监督下工作，就会端正自己的工作态度，提高自己的工作质量和服务水平。只有工作人员

的综合素质提高了，才能真正减少投诉。

实验室设计中尽可能做到整洁美观

一个美观整洁的检验室可提高患者对工作人员的信任度。可以肯定，一条破旧的生产线不可能生产出高质量的产品，当患者看见检验室很破旧、很零乱，到处是灰尘和污垢，那么他们很可能怀疑检验结果的质量，患者怀疑多了，投诉的机会也就增加了。一直以来，医院和科室管理者都在致力解决患者投诉问题，但管理是一门软科学，没有统一的标准，也没有现成的模式，需要管理者在实践中不断探索和创新。SICOLAB将门诊检验室重新设计后，工作人员并没有变，但投诉却明显减少了，显然，实验室设计与患者投诉紧密相关，我们应该象重视医疗质量、医德医风一样，重视实验室设计。好的实验室设计，可从根源

上减少投诉率。

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SICOLAB生物安全实验室建筑原则

总体设计遵循隔离原则，独立建筑或完全隔离区域且远离公共场所和居住建筑。对于生物安全实验室与公共场所和居住建筑的距离，一般来说，应考虑以下两方面问题：

（1）相邻建筑对实验室安全构成危险：倾倒、救援、火灾等对实验室造成影响，我国标准规定高等级生物安全实验室所在建筑与外部相邻建筑的距离为外部建筑高度的1.2～1.5倍。

（2）生物安全实验室对外部环境构成危险：主要来源于污染废弃物、污水、废气。

SICOLAB生物安全实验室结构原则

（1）建筑结构设计特殊加强：按甲类建筑抗震设计，高于当地设防烈度一个级别；结构安全等级不低于一级（常规建筑为二级）。

（2）建筑本体：最好为钢筋混凝土结构，隔断直达楼板。

（3）双层墙体：外层为钢筋混凝土结构，内层为装配式镶板围护结构。

（4）基本结构模式： 通常有三明治夹心式、多层夹心式、平层式等结构模式，以三明治夹心式为最佳选择。三明治夹心式： 上层———废气处理、 气体、 水供应，中层———实验室层，下层———污水处理层，符合上排气下排水的要求，应优先考虑。多层夹心式：废气、废水管道穿过多层空间，存在安全隐患。平层式：废气、废水平行排放，存在安全隐患。

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实验室环境建设的重要性和必要性

第一、实验室的环境建设和安全管理在有关标准中占有重要地位。在有关实验室质量管理的国际和国内标准中,实验室环境建设和安全管理都被列为重要条目①②③④ ,要求遵照执行。

第二、设施和环境是实验质量的条件保障。科学实验需要的是科学性、客观性和真实性,除应具有科学的实验方法、高素质的实验人员、合乎规范要求的试剂和各种实验材料外,更重要的还要有科学仪器和它的正常运行所需的一个合乎基本要求的环境。这个合乎要求的环境又必须有一定的设施做保障。比如仪器正常运行需要一定的温度和湿度范围,过冷过热或过潮过干,都会直接影响仪器给出的结果。有些实验室还要求空气净化,因为空气的洁净度对实验结果也会有直接的影响。如细胞培养室、无菌室、精密仪器室等。要保证实验结果的科学性,根据要求,实验室还应分别考虑控温、控湿、空气净化⋯⋯等类设施建设。

第三、设施和环境是保障实验人员健康的需要。有些实验中采用的技术方法⑦ ,如X射线、γ射线或中子等射线,对人体会产生电离辐射作用,有害人体健康,也叫外照射危害;或者使用放射性核素进行各种研究和实验,如果操作的是没有进行封闭的开放性的气体、液体或固体,它们极易通过人的呼吸道、皮肤或经口进入人体内,其α射线或β射线在人体内部组织中产生电离,从内部损伤机体,也叫内照危害。均需有防护设施。有些实验中产生粉尘、噪音、有害气体等,有些实验中接触致病菌,有些实验中接触有毒试剂等,这些都会对人体产生危害,都应有一定的处理和防护设施。第四、设施和环境是环保的需要。实验中必须使用的毒品、易燃易爆品及其他有害物质,对环境保护有不利影响时,需要一定的设施加以限制。实验中产生的废气、废水和废物对环境也会造成不同程度的影响,必须采用有效的设施加以控制和进行处理。





实验室环境建设的主要内容

第一、实验室面积和房间安排。通过实验室的面积,应由实验台长度、通风柜及仪器设备等情况决定,还应考虑科研及实验人员有足够的空间安全地进行科研及实验活动。特殊实验室,像上面提到的放射性同位素实验室、生物实验室等实验室,还应设置面积不小于8m2 的前室或过度室,设置家庭服务和工作分开的更衣柜和换鞋柜,天平室应设不小于6m2 的前室,兼作更衣换鞋间⑤。大于一个标准单元的实验室,至少应有两个出口,随时保持畅通。实验室里的实验台、柜应规范,布局合理。实验台台面按使用性质不同,应具有相应的耐磨、耐腐蚀、耐火、防水、绝缘等性能。物理、电工电子技术等实验室的电源插座、开关等配件应固定在实验台上。化学实验室的实验台应与水盆结合在一起。天平室的实验台则要求防振等。各种仪器柜、标本柜、药品柜器械柜等实验室用柜,应设计规范、实用,便于物品存取,并摆放整齐。实验室实验台、柜之间的距离,应不小于1. 6m ,当有人背对背做实验或存取物或中间过人时不产生干扰,并在意外发生时有利疏散。设立工作人员办公室,操作室、仪器室和办公室分开。这样做,一是保证实验质量,二是考虑实验人员健康和安全。

第二、规范实验室环境和设施,保证实验质量。对实验室照明条件的基本要求是,不影响对实验中产生的各种现象的观察,如颜色反应、沉淀生成等,还要不影响对仪器仪表刻度的观察。一般实验室宜采用荧光灯,保证实验结果能被清晰地观察到,像天平室、电子显微镜室、生物培养室等实验室,由于刻度精细及观察物细小,应增设局部照明。规范实验室用电。实验室用电,宜设置专门电力变压器供电,提高供电质量和可靠性。一些实验仪器,例如要求24 小时不断电的同位素质谱仪等,还应配备不间断电源。实验室内所有电路不走明线,电器接地,以保证安全用电和仪器正常运行。对温度、湿度等有一定要求的实验室,如生物实验室、计算机网络中心等,应安装空调、加湿器等设备。一些大型精密仪器,如电子显微镜、电子探针、核磁和顺磁等实验室,不仅需要一定的温度,湿度,还要有清洁、稳定的环境条件。为了防尘、防振,对房间装修密闭性要求较高,且不宜开设外窗。设窗主要为采光,一般不开启。门、窗、墙表面涂以便于清洗去污并耐久的材料。规范区域条件。使用放射性同位素、X 射线的实验室,高危微生物实验室,病毒实验室及实验中产生噪音、有毒气体的实验室等,与其它实验室设在同一建筑物内时,应分区及隔离,防止交叉污染。

第三、完善实验室环境和设施,保证实验人员健康。一般实验室应保持良好的通风条件。产生较大气味或有害气体的实验室应设有规范通风柜(毒气柜) 。操作有害射线(X射线、γ射线、中子等) 的实验室,应有规范的屏蔽设施和剂量监测仪器。操作微生物和病菌的实验室应有菌种储存柜和更衣、卫生清洗的设施。操作放射性同位素的实验室应配备:个人防护用品、更衣室、淋浴室、剂量监测设备。有噪音产生的实验室,当噪音超过国家规定标准时(一般< 60 分贝) ,必须配备消音设施,将噪音控制在规定值以下。

第四、配备实验室设施,做好环境保护。注意特殊实验室的选址。例如建立放射性同位素实验室、使用X射线的实验室、动物实验室等特殊实验室,这类实验室的选址,应符合有关安全、防护、疏散、环保等规定。尤其应注意的是,不要认为这类实验室只要单独建设就没有问题了。例如,将放射性同位素实验室或动物实验室建在楼群中的平房里,排放的气体扩散不出去,就会对周围的环境造成污染。这类实验室的排气口一定要高于周围的建筑物。通风柜的出气口应高于本楼顶2 米,对有害气体应加过滤材料。实验室产生的酸、碱及含汞污水,应单独收集处理,不能直接排入下水道里。带菌实验废弃物应进行失活处理,需配备高压灭菌设备。放射性同位素的废弃物应按照规定,按固、液体的不同分别收集,运到规定地点处理。放射性同位素的洗涤用水,应通过专用洗刷池流入专用衰变池中,不定期检查其放射性浓度。符合排放水平后,方可排放到普通下水道中。实验动物尸体的处理为焚烧或深埋(少量) ,根据情况设置焚烧装置。

第五、采取必要措施,保证实验室安全。由于实验室工作的特殊性,故门、窗宜采取安全防盗措施。使用放射性同位素及生物、菌种培养等实验室,门上应装有醒目的警示标志及工作状态标示灯,提醒实验人员及无关人员注意安全。防止造成不必要的伤害及污染环境。易燃、易爆品应有专门的库房,集中存放。库房的设计要考虑防火和远离居民区。剧毒物品要存放在专门的保险柜内,采用双人双锁制,双人同时存取。这样做,可防止一个存取时发生中毒等意外情况时无人抢救,又可防止保管人员情绪不稳时,毒品外流。菌种应保存在专用的生物柜里,以确保实验人员及环境的安全并能同时保证实验材料本身不受污染,也应采用双人双锁制,双人同时存取。使用各种高压气体,如氧气、氢气的实验室,应建专门的管道供气。没有专门的输气管道,使用高压气瓶的实验室,应注意高压气瓶的存放要求:室内有完善的通风设备并配备1301 型及二氧化碳灭火器;高压气瓶位置固定稳妥与仪器保持一定距离;易燃、助燃气瓶分开放置;设专人负责,经常检查,防止气体泄漏,引起火灾。灭火器的配置原则。按规范配置⑥ ,不同类型实验配不同种类的灭火器,例如精密仪器室、计算机房等实验室不能用会造成水渍、粉尘或泡沫的污染的灭火器;培训实验人员掌握灭火器的正确使用方法。各类专业实验室根据本专业实验性质、要求,还应采取一些具体的措施,确保人员和环境的安全。


实验室环境建设和安全管理的落实

第一、组织落实。将实验室环境建设纳入计划,对新建实验室的审批要有环保和安全方面的严格要求,对不符合要求的老实验室,按《科学实验建筑设计规范》和其它有关标准进行建设和改造。组织落实,责任明确,学校应有主管领导负责实验室环境建设和安全管理工作,实验室管理部门设专人负责,对实验室的环境建设和安全进行监督检查,各实验室也要设专人负责环境管理和安全检查。

第二、规章制度化。建立环境设施(包括温度、湿度、通风、水、电等设施及房屋等) 有规范使用、安全检查和防护维修制度。从环保和安全的角度考虑,建立易燃、易爆、剧毒物品、放射性同位素、微生物、菌种等物的使用和存放制度。针对不同的实验室,制定废气、废水和有害固体等实验产物的处理检测制度。

第三、实施和检查。制定的制度要检查落实,而检查也要制度化。定期由实验室管理部门组织,有校级领导参加,对实验室有计划地分批进行环境安全检查。平时也要由实验室管理部门不定期地进行检查,发现问题及时协调有关部门解决。实验室环境建设关系着实验质量,关系着实验人员的身体健康和生命安全,关系着人类生存环境的保护,需要更多的实验室和更多的人员关心、重视和研究这一问题,使其提高到一个新的高度。

SICOLAB【二级施工资质】实验室设计、建设、装修、改造、通风、净化、水电气、三废处理，实验室家具设计生产安装一站式。

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随着社会的不断发展，社会的分工也越来越细。即使同是冶金企业，也有很多不同的生产部门，诸如采矿、选矿、冶炼以及金属加工等部门，这些不同的冶金企业生产部门，由于它们在原料、生产工艺以及产品方面存在着很大的差别，所以对它们进行配套的化验室，在具体要求上也就存在很大的差别。SICOLAB总体来看，中心化验室和车间化验室是冶金企业的主要两种类型。SICOLAB化验室不同，其基本任务也不同。因此，冶金企业在进行化验室组建时，首先要确实化验室的基本任务和主要类型，通常来说，化验室的基本任务由企业的具体生产工艺过程来确定，化验室类型由企业生产规模大小来确定；然后要确定化验室主任，由于化验室主任要对设计和建筑实验室负起责任，还要采购、安装、调试有关化验室的设备和药品，因此在确定化验室主任最佳人选时，一定要遵循这一原则：懂技术、会管理；最后要选择化验室的化验员，并且要对他们进行充分的培训，让他们能对化验室的日常事务运转起来。SICOLAB以下就探讨一下有关冶金企业化验室的具体组建方法：

1 冶金企业化验室的组建方法

在现在这种新的经济形势下，进行冶金企业化验室组建时，要综合考虑很多因素，有关化验室的实用性和先进性是进行化验室组建时首要考虑的因素，此外能产生更多经济效益和具有一定的发展潜力也是在进行组建化验室时所必须考虑的主要因素。

1.1进行充分的调查和研究，尽可能搜集详尽的资料对当前国际、国内有关企业化验室的现状进行深入了解并对相关技术资料进行搜集，这是设计合格化验室的先提条件。搜集相关资料一般是根据本企业的具体情况来确定。有关要搜集的材料及搜集的主要途径

可参考表一：

表一：搜集的主要材料及搜集的主要途径




所需资料搜集完整后在结合本企业实际情况下进行仔细分析，把有关化验室的建筑设计和分析化验方法确定出来，做好这些准备工作就可以开始设计化验室了。

1.2 设计化验室的建筑

在对化验室建筑地点进行选择时，类型不同的化验室所要考虑的影响因素也不同，具体如表二所示：

表二、两种类型化验室所应考虑的主要因素




SICOLAB此外在建筑化验室一般是用砖或者钢筋混凝土，其楼层一般不要超过三层且留有两个出口；为使室内光线充足且不过强，应设计只直不弯的走廊；工作室在布局时应遵循操作方便、不相互干扰等原则，其面积大小根据具体情况而定且要有一定的高度。

1.3 选择化验室的有关设备和仪器

卫生、取暖以及电力等是化验室常用的设备，化验仪器是其常用的仪器，具体如表三所示：

表三：化验室常用的设备和仪器




以上是化验室主要的常用设备和常用仪器，在具体进行化验室组建时要列出所需设备和仪器的名称、数量、规格以及型号等。

1.4 选择化验室所需的试剂

化学试剂是现在化验室必不可少的药品，按其纯度一般可分为工业纯、分析纯、化学纯以及基准纯等四个等级。在组建化验室选择试剂时，首先要根据具体情况（如分析测试方法等） 列出所需试剂的基本情况（包括试剂的名称、纯度、数量以及等级），然后在进行配制或者购买。现在化验室所需的溶液，绝大部分是根据分析方法要求指定的浓度进行相关的配制。

1.5 选择其他相关的用品

SICOLAB在组建化验室除了上述所提到的常用设备、仪器以及化学试剂外，为使化验室能正常开展工作还需配备其他的辅助用品，诸如消防用品（泡沫灭火器、沙箱等），防护用品（工作服、乳胶手套等）。虽是辅助用品，但在设计和配置时，也必须根据国家相关要求来操作。

1.6 配置化验室人员，制定化验室工作制度

进行化验室人员配置一般是根据化验室的工作量和规模大小来进行操作，通常可设主任→组长→制样工→化验员→辅助工等若干名；至于工作制度的制定，通常是结合化验室的具体生产情况来灵活制定。

2 SICOLAB结语

总之，SICOLAB在进行冶金企业化验室组建时，厂方根据设计图纸来对化验室建筑设施负责施工和竣工验收；掌握一定技术且责任感强的专业人员来负责采购有关化验室的设备、仪器和药品等；专业人员来负责三大设备（电器设备、取暖设备、卫生设备等） 的安装，通过这样分工明确，责任到人的操作，对于冶金企业化验室的组建将起到极大的积极促进作用。

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SICOLAB根据新的国家标准《实验动物环境及设施》(GB14925 – 2001) 规定,实验动物房设备环境主要分为普通环境(Open system) (适用于饲育教学等用途的普通级实验动物) ,屏障环境(Barrier sys2tem) (适用于饲育清洁实验动物和无特定病原体(SPF) 动物) ,隔离环境( Insulation system) (适用于饲育无特定病原体、悉生、无菌实验动物) 。其中屏障环境动物繁育,生产设施环境指标详见表1。某制药公司实验动物房建筑面积约2 400m2 ,实验动物品种比较多,有豚鼠、小鼠、热源兔、免疫兔等,具有科研、新药开发、药品质量配套检验等功能,要求按照屏障环境技术指标设计SICOLAB将介绍该工程洁净空调系统的划分及其做法,有利于大家对《实验动物环境及设施》( GB14925 – 2001) 的理解及实施。

表1 　生产设施环境指标(静态)

项目屏障环境(SPF 级) 指标

温度( ℃) 20～26

相对湿度( %) 40～70

换气次数(次/ h) 10～20

气流速度(m/ s) 0. 1～0. 2

压强梯度(Pa) 20～50

空气洁净度级7

噪声dB(A) ≤60

工作照度(Lx) 150～300

动物照度(Lx) 15～20

1 　洁净空调系统划分

实验动物房内环境控制因素除了空气洁净级别外,空气的温湿度、压力梯度、氨浓度、气流速度均对实验动物的机体热平衡影响较大。一些实验用动物(如小鼠、豚鼠、兔子等) 对声音也比较敏感,噪声太高,会影响动物的饲养,从而影响实验结果。另外,一些实验用动物(例如SPF 用小鼠感染实验室) ,应采用全新风直流系统,排风集中通过高效过滤器(HEPA) 处理后排入大气。本工程根据以上实验动物房的特点及其不同洁净级别的要求划分为3 个洁净空调系统。

1. 1 　豚鼠饲养间、小鼠实验间、观察室等区域为Kj – 1 系统,空调系统原理见图1。房间洁净度为7 级, 换气次数为20 次/ h ,采用全新风加热回收装置的方式。送风经过初效、中效、高效过滤器三级过滤送入房间(高效送风口扩散板采用小孔形式) 。气流组织为上送、侧下回方式。排风口设置粗效过滤器,有效去除动物的毛发,因考虑到系统采用全新风直流系统能耗较大,故设计了板式显热回收装置(效率约为60 %) ,排风经显热回收装置后排至室外,最大限度地回收了能量,空调送风机和排风机均采用变频调速控制,实现节能运行。




1. 2 　小鼠实验室(感染实验室) 及SPF 动物饲养区域为Kj – 2 系统,空调系统原理见图2。房间洁净度为7 级,换气次数为20 次/ h ,采用全新风直流系统,其中小鼠实验室(有弱毒性) 相对于非感染房间保持负压,防止室内微生物扩散出去,在小鼠实验室排风道内设置高效过滤器,方便日常维护及更换过滤器,其余房间的排风则集中通过高效过滤器处理后排入大气。由于本系统送风量较小,虽为全新风直流系统,故未设板式显热回收装置。

1. 3 　热源兔饲养间,实验观察室等区域为Kj – 3系统,房间洁净度8 级,换气次数为15 次/ h。空调系统除了免疫兔间、热源兔饲养间、热操作间、观察室采用全新风,其它房间(如洁净走廊、操作间、缓冲间等) 尽量设计回风,既满足了系统的要求,又节省了能量。

2 　SICOLAB实施中采取的有效措施

2. 1 　动物房洁净区域的气流流向与普通洁净空调不同,它有两个性质不同的走廊,一个是洁净走廊,另一个是污染走廊。具体的压差梯度控制为:清洁走廊> 饲养间> 污染走廊,形成40～30Pa —30～20Pa —20～10Pa 的压力梯度,即清洁走廊压力最高,污染走廊压力最低,这样的压差可防止室外或邻室的细菌经过天花板、地板、墙、窗等缝隙侵入室内,也可防止动物房的臭气向外散出,以及控制臭气的流向,防止交叉污染。进入饲养室的人员应遵循单向的原则,在处理工作完成后从污染走廊走出,从而将污染控制在最小的范围内。

2. 2 　为了有效去除动物产生的臭味和氨气,氨浓度控制在15mg/ m3 (动态指标) 以下,应加大新风量甚至于全新风,气流分布普遍采用乱流式,目的是为了保证新鲜空气的均匀分布,同时能将臭气和氨气迅速排掉。本工程空调系统基本为全新风方式,有回风的空调系统的新风比大于50 %。

2. 3 　由于动物房空调要求24h 连续运行,因此,空调机组的送风机采用一用一备, 供电须纳入系统应急电源内,一旦发生故障,备用风机即可投入运行。

2. 4 　实验动物对气流速度及其声音很敏感,应严格控制风口风速及合理的气流组织,高效送风口扩散板宜采用小孔形式,动物使用的笼架应避开送风口,防止空调风直接吹到动物笼架上,回风口(带过滤网) 尽可能设置于墙角,且与动物饲养架也应保持一定的距离。

2. 5 　空调机组,风冷冷冻机组,通风机及冷水泵等均采用低噪音设备,施工过程中做好设备的减震,争取达到一个良好的运行状态,送风、回风、排风管均设微穿孔板消声器,震动设备远离实验动物饲养区域。

2. 6 　Kj – 1 系统送风量为L = 19810m3/ h ,采用了全新风直流系统,为节省能源设计了板式显热换热器。

3 　SICOLAB结语

动物房的洁净空调系统与一般的洁净空调系统有所不同,实施中应注意以下几方面。

3. 1 　压差控制

该实验动物房空调系统按屏障环境考虑,对于不同洁净级别的区域之间的压差控制非常重要,通常保持10～20Pa 的压差,即可控制臭气的流向,在形成压差的区域设置压差表,通过监测压差,可直观监测送风量的变化,从而了解过滤器的积尘、阻力变化及房间洁净度的变化。

3. 2 　空调送风量的确定

实验动物房空调送风量主要由两方面决定：一是满足洁净级别的要求;二是满足室内温、湿度要求。当采用屏障系统时,其技术指标规定室内换气次数为10～20 次/ h ,这主要是基于室内气味控制的要求,通过计算,其结果一般都超过维持室内热、湿平衡和其他参数所需的送风量。虽然实验动物本身的发热量也是一个重要因素,但动物的发热量与其活动情况有关,发热量普遍较小,一般来说,满足洁净级别的送风量即可满足实验动物饲养的要求,保持室内空气的新鲜。

3. 3 　板式显热换热器的应用

实验动物房空调一般为全新风直流系统,原则上应设置热回收装置,采用板式显热回收装置,有效地防止了新风与排风的交叉污染,其节省的能量是可观的,尤其是冬季的热回收较为明显。经实际使用测算,夏季节省冷量约为15 % ,冬季节省热量约为27 %。

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