一、設(shè)計通風和空調(diào)系統(tǒng)
(1)空調(diào)冷熱源類型
由于實驗的要求,P3實驗室需要全天工作,當在其他建筑里建設(shè)P3實驗室時,工作時P3實驗室空調(diào)的用電量占大樓比例較小。當實驗室冷熱源接人的是大樓中央空調(diào)系統(tǒng)時,會導(dǎo)致P3實驗室內(nèi)空調(diào)用電和使用時間不匹配;當獨自設(shè)置P3實驗室時,可減少實驗室的空調(diào)用電,此時冷熱源由單獨設(shè)置的冷熱泵來提供。為了避免冷熱泵機出現(xiàn)故障或突發(fā)情況,需要準備備用冷熱泵機。
(2)確定潔凈度級別及換氣次數(shù)
由于P3生物安全實驗室對潔凈度有明確的要求,根據(jù)《實驗室生物安全通用要求)的規(guī)定,實驗室凈化級別為7~8級。其中實驗室、二更、淋浴間、內(nèi)準備間為7級,一更為8級。根據(jù)凈化級別進行換氣次數(shù)的計算,算得凈化級別為7時換氣次數(shù)應(yīng)大于15次h,8級應(yīng)大于12次/h。
當前,P3實驗室設(shè)有排風量為1500~1800 m/h的生物安全柜,以主實驗室的體積占比,當使用15次h的換氣次數(shù)時,主實驗室所需要的凈化送風量相對生物安全柜的排風量占比較小,此時應(yīng)當將主實驗室的凈化送風量增大1.5倍,以保證主實驗室內(nèi)壓力的穩(wěn)定,還可以使主實驗室受到的空氣干擾減小。
(3)風口布置及氣流組織
使用新風直流系統(tǒng)作為P3生物安全實驗室的凈化空調(diào)系統(tǒng)。經(jīng)過三道過濾后的新風會送至各實驗室,在凈化機組內(nèi)安裝第一、二次過濾器,末端送風口安裝第三遒過濾器。將定風量閥設(shè)置在各實驗室和功能間的送風管處,以保證送風穩(wěn)定。根據(jù)污染源的位置,在實驗室內(nèi)防護區(qū)里設(shè)置合理的排風口和送風口,以達到通風的目的,低風險區(qū)的空氣流向高風險區(qū)。實驗室內(nèi)設(shè)備的正常工作不得受排風口和送風口的氣流影響,采用直流排風的方式對實驗室和功能問內(nèi)的空氣進行流通,同時排出室外的空氣需要經(jīng)過HEPA過濾器處理。在主導(dǎo)風的下風口設(shè)置外部排風口,并且要和進氣口有不小于12 m的直線距離,高于實驗室建筑的底部2 m以上。定期對HEPA過濾器進行安全檢查和消毒處理。過濾器的安裝及其他一些設(shè)備的安裝,需要在設(shè)計時留有足夠的操作位置。將變風量閥設(shè)置在功能間的排風管道內(nèi),以便于壓差的調(diào)節(jié),同時在生物安全柜的排風管處安裝定風量閥,將生物型密閉閥安裝在排風管和送風管的關(guān)鍵位置,可根據(jù)要求進行開閉。配備備用風機,確保實驗室內(nèi)始終保持負壓環(huán)境。由于實驗室內(nèi)空氣可能存在腐蝕性氣體,因此排風管和送風管,以及相應(yīng)配件應(yīng)當具有耐腐蝕性,并且使用壽命要長,可使用不銹鋼板材作為排風管和送風管的材料。
二、設(shè)計監(jiān)控報警反自動控制系統(tǒng)
P3實驗室能否滿足使用要求,關(guān)鍵在于自動控制系統(tǒng)是否完善。通常由空調(diào)通風系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、門禁系統(tǒng),以及監(jiān)控系統(tǒng)組成生物安全實驗室的弱電系統(tǒng)。
門禁系統(tǒng):對進人實驗室的人員進行控制,實驗室僅對授權(quán)人員開放,對于核心工作間有時需要進一步設(shè)置限制條件。
監(jiān)控系統(tǒng):對實驗室內(nèi)重要的位置進行監(jiān)控,實時了解情況,如對負壓通風籠及生物安全柜進行監(jiān)控,了解其運作狀態(tài),使用BACnet/IP通信協(xié)議對高壓滅菌器進行遠程監(jiān)控。
空調(diào)通風系統(tǒng):實驗室的通風系統(tǒng)在使用時,要先讓排風系統(tǒng)工作,再讓送風系統(tǒng)工作;在停止工作時,先將送風系統(tǒng)和密閉閥關(guān)閉,再將排風系統(tǒng)和密閉閥關(guān)閉。
壓力梯度和負壓控制:由于排風設(shè)備開始工作時,會使生物安全實驗室內(nèi)的壓力產(chǎn)生波動,此時應(yīng)當調(diào)節(jié)排風管道上安裝的變風量閥,確保室內(nèi)排風正常和壓力梯度穩(wěn)定;通過余風量控制來調(diào)節(jié)壓差。
消毒工作控制:將電動密閉閥安裝在排風管和送風管處,在進行實驗時先關(guān)閉密閉閥再進行消毒。
報警系統(tǒng):第一,檢測過濾器的堵塞情況,檢測低效、中效,以及高效過濾器的兩側(cè)壓差,當測量結(jié)果超出設(shè)定值時進行報警;第二,對實驗室內(nèi)工作情況進行監(jiān)控和報警,通過對實驗室內(nèi)工作情況進行監(jiān)控,提供工作人員必要的信息,并對存在的危險情況進行報警。主要需要監(jiān)控的內(nèi)容有主實驗室內(nèi)的壓力值、主實驗室和準備間的壓力梯度,以及停電.火災(zāi)等情況。為應(yīng)對危急情況,在主實驗室內(nèi)安裝緊急報警開關(guān),以便及時反映危急情況,便于應(yīng)急系統(tǒng)及時工作。
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