中旭建築設計有限責任公司 馬媛 張英男

該工程位於北京某科學園區，應用實驗樓總建築麵積約為 3.3 萬 m2，其中地上建築麵積約為 2.2 萬 m2，地下建築麵積約為 1.1 萬 m2，主要建設內容包括 16 個生物實驗室單元， 3 個化學實驗室單元， SPF 級實驗動物房等實驗用房，以及其他科研輔助用房和設備間等公共設施用房。本工程微生物安全實驗室級別為BSL-2，動物生物安全實驗室級別為 ABSL-2。生物化學實驗室及動物房平麵圖如圖 1、2 所示。

（1）通風換氣次數要求

本工程根據動物房、生物、化學實驗室工藝配合提出的要求，以及還包括《實驗動物設施建築技術規範GB 50447-2008》， 《潔凈廠房設計規範GB50073-2013》，《生物安全實驗室建築技術規範GB50346-2011》， 《實驗動物環境及設施GB14925-2010》等相關規範的要求，並通過對國內各知名實驗室進行參觀調研，對以下房間通風換氣要求進行總結歸納，詳見表1：

（2）通風係統設計

本工程實驗動物環境設施均為屏障環境（正壓），供實驗動物生產、動物實驗、檢疫使用。適用於清潔動物、SPF 動物。潔凈房間潔凈度均為 7 級。動物房、動物實驗室及潔凈走廊采用全新風直流式係統，為保證潔凈區域各房間的潔凈度要求，潔凈區各房間換氣次數均為 20 次 /h。新風處理采用初效和高中效過濾器，末端風口采用高效過濾風口。采用闆翅式變頻熱回收空氣處理機組（雙風機壹用壹備），排風設置活性炭吸附裝置（除味），高位排出。

空調機房設在動物房本層，氣流組織采用頂送，下側排風。每個送風支管設置定風量調節閥，每個排風支管設置變風量調節閥，以便調節各房間的壓差。從濕度控制和不給微生物創造滋生條件方麵考慮，采用幹蒸汽加濕。每個防火分區 IVC籠具的通風係統均單獨設置壹套排風係統，每個排風支管設置壹個定風量調節閥，補風風量由本防火分區空調係統負擔。樹上鳥教育暖通設計杜老師。

於實驗室潔凈區域每間房間的壓力要求不壹樣，因此每間動物實驗室都裝有壓力、溫度檢測，以便根據需要調節係統。根據工藝要求，本工程屍體解剖室設置 2 個負壓解剖臺，每個負壓解剖臺的排風量為 1500 m3/h，需要單獨設置壹套送排風係統。洗消前室由於放置了散熱量較大的洗衣籠及滅菌器，因此排風量設計為 3000 m3/h，在設備之間設置排風口，在設備之間的檢修門下方設置進風百葉。

為保證生物實驗室內空氣質量，細胞培養室、同位素室、生物實驗室的換氣次數均為 12 次 /h，生物實驗室應保證負壓。儀器間由於在生物實驗室內，為保證實驗室潔凈度，也采用 12 次 /h 的換氣次數。由於冰箱室散熱量較大，根據室內設備散熱量計算出冬季通風換氣次數為 20 次 /h，夏季采用多聯機係統對房間進行冷卻降溫。生物實驗室中根據細胞培養室的工藝及使用要求，獨立設置 24h 空調係統。

生物實驗室補風係統新風處理采用初效和高中效過濾器。排風均采用活性碳處理。值得註意的是，在現行規範中，並未對BSL-2 類生物安全實驗室的最小換氣次數做出規定要求，僅註明可開窗，但是經走訪國內頂尖實驗室並學習其先進的設計理唸後，發現這些先進實驗室對換氣次數的要求壹般都在 12 次 /h 左右。

為保證化學實驗室室內空氣質量，易揮發的化學氣體及時排空，除每個通風櫃設置排風外，保存有化學試劑的試劑櫃也設置獨立的 24 h 排風係統，且化學實驗室應保證負壓，以避免有毒有害氣體擴散到其他房間。每個通風櫃上排風支管設置變風量閥，補風設置變風量閥，試劑櫃通風設置普通調節風閥，萬向排風罩、通風櫃下櫃也設置普通調節風閥，排風出口設置活性炭吸附。

圖 3~6 分別為同位素室典型空調通風控制原理圖，化學實驗室典型空調通風控制原理圖，通風櫃室典型空調通風控制原理圖和 IVC 動物實驗室空調通風係統原理圖。

（3）排放氣體的處理

實驗過程中會產生很多廢氣，這些廢氣可能有毒有害、可能酸堿腐蝕性極強、可能含有氨、硫化氫等汙染物等。如不經過處理就排放至大氣中，會造成壹定程度的環境汙染。因此，實驗室的排風要采取凈化措施，以保證排放達到標準。實驗室廢氣處理的方法壹般分為濕法廢氣處理和幹法廢氣處理，濕法廢氣處理主要采用水噴淋塔進行廢氣處理，幹法廢氣處理壹般采用活性碳幹吸附法進行廢氣處理。本工程根據工藝要求，生物，化學實驗室及動物房均采用活性碳幹吸附法。

由於動物房的空調通風設備要求 24 h 不間斷運行、同位素室實驗排放的氣體有些是具有放射性元素的，因此都要求不間斷的進行排風處理，活性炭吸附設備需要設置壹用壹備兩臺，用電動調節閥進行切換，以便日常的清理維護。

1）實驗動物設施的排風不應影響周圍環境的空氣質量，考慮到動物試驗的排風味道較大，因此本工程在采取高空排放（排風距風機所在屋麵 2.5 m 以上）的同時，設置了活性炭除味裝置。為避免臭味通過排風管泄漏，活性炭過濾吸收器應設置在負壓段。

2）根據相關規範對生物安全實驗室等級劃分，不同種類的生物實驗室排風要求也各不相同。本工程生物安全實驗室屬於 BSL-2 類，生物實驗室排風均采用活性碳過濾吸收器進行處理，並采取高空排放（排風距風機所在屋麵 3 m 以上）。

3）化學實驗室排出的氣體均需要直接排出室外，而不能循環利用。本工程化學實驗室的排風根據工藝要求，采用活性碳過濾吸收器進行處理，並采取高空排放（排風距風機所在屋麵 3 m 以上） 。

（4）其他

1）為保證生物、化學實驗室壹直保持負壓狀態，排風機應先於送風機開啟，後於送風機關閉，以保證排風量壹直大於送風量。

2）本工程動物房潔凈區域的空調送風係統，根據相關規範對空調箱設置空氣過濾器的要求，新風段設置了初效過濾器。送風機段後麵增設了均流段，保證了新風通過過濾器的迎麵風速均勻穩定，從而達到最優的過濾效果。均流段後麵設置高中效過濾器，確保高中效過濾器處在空調箱的正壓段，以免經過高中效過濾器的潔凈空氣被滲入到空調箱內的未被處理的空氣所汙染。送風口采用高效過濾風口。由於過濾器阻力很大，因此潔凈空調的空調箱至少選擇 1000 Pa以上的機外余壓。

先進的實驗室設計理唸需要以人為本，既要保證科研人才在實驗過程中的健康安全，又要通過合理的通風換氣次數來降低能源消耗，通過排風處理減少有毒有害氣體的排放，且將實驗排放氣體高空排放，以避免有害氣體捲入周圍建築物。

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專欄

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實驗室的種類非常多，可以按學科劃分、按實驗室特性劃分、按行業劃分。按學科劃分可分為化學實驗室、物理實驗室、生物實驗室，而生物實驗室又分為動物學實驗室、植物學實驗室和微生物實驗室。今天小編就來給大傢介紹下微生物實驗室。

微生物實驗室的安全管理本質是通過實驗室合理布局和結構、使用合適的建築材料、配備相關設施設備、通過各種科學操作，來確保試驗人員安全、周邊環境及生態安全以及微生物因子質量與安全。做好3點確保：1確保試驗人員安全就要確保實驗人員與微生物因子的隔離，以及所處的試驗環境清潔；2確保環境及生態安全就是確保試驗微生物因子被限定在實驗室特定空間內，不允許微生物因子通過任何途徑進入實驗室外的周邊環境；3確保微生物因子質量與安全就是構建微生物因子所處的小環境是潔凈的、適宜的，確保微生物因子特性，同時不被環境中的其他微生物汙染。

想做好微生物實驗室安全工作要註意以下幾點：

1、實驗室布局

根據實驗室任務來設置對應的準備間、更衣室、緩沖間（2級以上）、傳遞窗（3級以上）、淋浴室（3級以上）、化學淋浴（4級）、氣鎖室（4級）、消毒間、中心實驗室等。並合理設置好進出口、觀察窗、窗戶及紗窗（2級以下）、設備門、逃生門等。

2、實驗室結構

實驗室工作區的內飾應防水、防腐、易清潔、防滲漏，地麵潔凈、防滑、防滲漏。試驗臺應防水、防酸堿、防滲漏、易清潔、邊角圓潤、無尖銳棱角，儀器設備之間留有空隙和離地空間，便於清潔和消毒。所有通風、是上下水、供氣管道、各種電纜穿墻必須采用專用穿墻密封器，在各管路靠近中心區的部位設置隔離閥門。

3、實驗室新風係統

要設置獨立的新風係統（尤其是高等級安全實驗室），進（排）風管路應安裝高效過濾器，安裝位置靠近中心實驗區並固定在建築物上，且容易消毒、維修、檢測、更換。在實驗室工作區的主進出管道安裝生物密封閥。進排風封口布局應當形成穩定氣流，合理配置通風裝備，確保實驗室工作區滿足氣壓要求，最大限度減少死角，並且氣流由潔凈區流向汙染區。自動控制係統應當聯動，負壓區域確保先開排風，再開進風，關閉時，反操作即可。3、4級實驗室應當具有雙備份風機係統。

4、實驗室防護設備

配齊工作服、手套、鞋套、護目鏡、防護服（2級以上）、正壓工作服（4級）、生命輔助係統（4級）等個人防護裝備。配齊通話係統、自動化辦公係統等。配備生物安全櫃、IVC（獨立通風籠具，僅用於高等級動物生物實驗室）、洗眼器、噴淋裝置、洗手池、急救藥品箱、隔離器、消毒櫃（3、4級實驗室用雙扉消毒櫃）、化學消毒裝置、消毒液槽（3、4級）等。配備可靠供電係統，如雙路供電係統、穩壓電源，滿足生命輔助係統、應急負壓排風、消毒、噴淋、照明係統等需要。配備負壓檢測器件以及安全指示標識；配備汙染物處理設備，包括液體、固體處理以及動物屍體處理設備（3、4級動物實驗室）。

實驗室的布置以及相關設施配備隻是實驗室管理最基礎的壹環，更多實驗室管理需要實驗室人員以及專業的實驗室管理係統的“參與”。想了解更多實驗室管理資訊歡迎留言討論，謝謝！