原標(biāo)題：淺談生物安全實驗室的電氣設(shè)計

由于生物安全實驗室的特殊性，我國已經(jīng)出臺了一些相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)結(jié)合工程設(shè)計實踐，就如何理解和貫徹規(guī)范條文，提出一些設(shè)計、施工中的注意事項。

生物安全實驗室不同于其他普通實驗室，是從事對人可能產(chǎn)生危害的生物試驗的場所，尤其是三級和四級的生物安全實驗室主要用于對人、畜有高度傳染性的烈性傳染病的研究。因此其實驗室的安全性至關(guān)重要。如果防范措施不力，輕則造成實驗室工作人員的感染，重則因傳染性微生物外泄，造成大范圍傳染病的流行，甚至可能導(dǎo)致生物災(zāi)難的發(fā)生。所以生物安全實驗室的設(shè)計和建設(shè)應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)化為方向，充分考慮其安全性和可靠性。

一、生物安全實驗室的定義和分級

生物安全實驗室：通過防護屏障和管理措施，達到生物安全要求的生物實驗室和動物實驗室。生物安全實驗室組成：生物安全實驗室應(yīng)由主實驗室、其他實驗室和輔助用房組成。生物安全實驗室的分級：依據(jù)實驗室所處理對象的生物危險程度，把生物安全實驗室分為四級，其中一級對生物安全隔離的要求最低，四級最高。

二、供電系統(tǒng)

生物安全實驗室必須保證用電的可靠性。三級生物安全實驗室應(yīng)采用獨立雙路電源供電，當(dāng)不具備獨立雙路電源供電條件時，應(yīng)設(shè)置柴油發(fā)電機組或不間斷電源；四級生物安全實驗室應(yīng)采用獨立雙路電源供電，同時應(yīng)設(shè)置第三電源（如不間斷電源、柴油發(fā)電機組等）。備用電源應(yīng)在不引起任何事故的情況下自動投入運行。

每個生物安全實驗室應(yīng)設(shè)有一個獨立專用配電箱。二級～四級生物安全實驗室的專用配電箱應(yīng)設(shè)在該實驗室的清潔區(qū)內(nèi)。

三、四級生物安全實驗室中所用的不間斷電源，其容量配置應(yīng)考慮實驗室的主要設(shè)備45分鐘的電力供應(yīng)。一般地，主要設(shè)備包含生物安全柜排風(fēng)機，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機、事故照明、動物籠具、負(fù)壓隔離器、自動報警監(jiān)測系統(tǒng)等。需注意的是，因在高級別生物安全實驗室做實驗需要穿特制的防護服，有時需多穿幾層，散熱不便，所以室內(nèi)溫度設(shè)置較低，且空調(diào)專業(yè)按工藝需求采用全新風(fēng)系統(tǒng)，電氣照明設(shè)計中照度要求較高，加之實驗室內(nèi)還有諸多的設(shè)備。如：生物安全柜、空氣壓縮機、雙開門高壓滅菌器、超低溫冰箱等實驗裝備用電量較大，所以負(fù)荷密度將高達250W～350W/m2，故在設(shè)計初期估算用電量時,應(yīng)考慮上述有關(guān)因素,并考慮留有發(fā)展空間。

三、管線敷設(shè)和電纜選型

生物安全實驗室配電管線應(yīng)采用金屬管敷設(shè)，穿過墻和樓板的電線管應(yīng)加套管，套管內(nèi)用不收縮、不燃燒材料密封。進入實驗室內(nèi)的電線管穿線后，管口應(yīng)采用無腐蝕、不起塵和不燃材料封閉。特殊部位（如四級生物安全實驗室的污染區(qū)）的配電管線應(yīng)采用礦物絕緣電纜。

四級生物安全實驗室的消防設(shè)計原則是燒盡為止。按照這個原則，若四級生物安全實驗室發(fā)生火災(zāi)，在火災(zāi)未燒透燒徹底時，其內(nèi)部的負(fù)壓保持等不可停止，所以如果四級生物安全實驗室的污染區(qū)等特殊部位的配電線路，就需要在火災(zāi)發(fā)生時不會因燒壞電纜絕緣而致短路，必須維持通電，設(shè)計時按此需求選擇電纜型號，則無疑應(yīng)采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是采用氧化鎂作絕緣材料，以銅管作其外護套的電纜，其外護層強度高，可兼作接地線，十分可靠。且耐機械撞擊，耐腐蝕性好。

四、配電與電氣照明

生物安全實驗室按實驗對象和工藝要求劃分為污染區(qū)、半污染區(qū)和清潔區(qū)。根據(jù)污染控制和物理隔離的原則，考慮到實驗室嚴(yán)禁無關(guān)人員進入及電氣維修人員的安全，配電間應(yīng)布置于清潔區(qū)，引至各實驗室重要的實驗設(shè)備電源采用放射式專線供電，確?；ゲ挥绊?，實驗室需配置適量的帶漏電保護的組合插座箱，因?qū)嶒灩に囁?，要求電源連續(xù)供電，故其漏電故障電流保護不應(yīng)直接自動切斷電源，應(yīng)只發(fā)聲光報警信號，額定故障動作電流選擇可調(diào),以便于根據(jù)不同的負(fù)荷，靈活調(diào)節(jié)靈敏度。

因處理病源的區(qū)域，其墻面、地面、天花板需清洗、消毒，不可起塵，不可開裂，所以墻面、地面、天花板都不留有縫隙、所有接縫應(yīng)密封，表面光滑防水，地板整體防滑，不會形成微生物孳生的有利環(huán)境、對實驗室常用化學(xué)試劑和消毒劑具有耐侵蝕性，不吸濕，不透濕、故生物安全實驗室內(nèi)應(yīng)配套采用防水型開關(guān)和插座，為便于墻面的清潔，三級和四級生物安全實驗室照明燈具宜采用隱藏式或吸頂式密閉潔凈燈，并且具有防水功能。

生物安全實驗室內(nèi)均配置洗手池，洗手池的操作應(yīng)該是免接觸式或全自動的，一般會有肘式、腳踏式和感應(yīng)式等。如配置感應(yīng)式水龍頭，則應(yīng)根據(jù)要求將所需電源接入到預(yù)留位置，考慮運行安全及維護方便，可優(yōu)先采用紐扣電池驅(qū)動的水龍頭或利用放水水流能量自發(fā)電的新型水龍頭。

五、自動控制

三級、四級生物安全實驗室必須配置建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)，以便控制實驗室內(nèi)從清潔區(qū)到污染區(qū)每相鄰區(qū)域的壓力梯度，保證壓力梯度的穩(wěn)定，并可按實驗室的各種不同運行狀態(tài)調(diào)節(jié)風(fēng)量、溫濕度和換氣次數(shù)等，并防止實驗室持續(xù)正向增壓，相應(yīng)地，必須在實驗室入口處的顯著位置、機房和控制室，均設(shè)置壓力梯度控制和顯示裝置，顯示實驗間和緩沖間的負(fù)壓狀況，標(biāo)明和證實進風(fēng)的風(fēng)向，當(dāng)有關(guān)數(shù)值超出設(shè)定值，出現(xiàn)非正常的狀況，建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)發(fā)出聲光報警信號，以便警告實驗人員空調(diào)系統(tǒng)出了問題。

三級和四級生物安全實驗室必須設(shè)置排風(fēng)機，生物安全實驗室的排風(fēng)機組均為一用一備，一旦常用排風(fēng)機出現(xiàn)故障時，備用排風(fēng)機應(yīng)能自動投入運行。實驗室內(nèi)除有壓力梯度控制和顯示裝置外，還須有排風(fēng)設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的顯示裝置，如有意外發(fā)生，可發(fā)出聲光報警信號通知相關(guān)人員,迅速采取應(yīng)對措施,啟動備用排風(fēng)機并自動投入,同時有報警信號送出,告知備用設(shè)備已處于運轉(zhuǎn)狀態(tài),應(yīng)立即維修排風(fēng)系統(tǒng)。因排風(fēng)系統(tǒng)是生物安全實驗室的核心，必須能夠連續(xù)運行，以確保實驗室內(nèi)的負(fù)壓，備用設(shè)備作為最后、唯一的在線運行設(shè)備，其電動機過載保護，應(yīng)作慎重的考慮，必須有別于普通的電動機保護，如僅為保護電動機而簡單地突然斷電，將導(dǎo)致更大損失。所以，應(yīng)不設(shè)過載保護，若裝設(shè)電動機過載保護，應(yīng)僅作用于報警信號，萬萬不可斷開電動機供電回路，并應(yīng)安裝風(fēng)機啟動自動聯(lián)鎖裝置，確保實驗室啟動時先開排風(fēng)機后開送風(fēng)機，關(guān)閉時先關(guān)送風(fēng)機后關(guān)排風(fēng)機。

三級、四級生物安全實驗室的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備應(yīng)能自動或手動控制，在機房或控制中心內(nèi)可異地控制實驗室內(nèi)的空調(diào)通風(fēng)設(shè)備和顯示其工作狀態(tài)。

六、弱電系統(tǒng)

可根據(jù)業(yè)主和工藝的需求，設(shè)置閉路監(jiān)控電視系統(tǒng)。如條件許可，可采用同時監(jiān)聽聲音的方式，相應(yīng)地機房內(nèi)需配置聲音傳輸、錄音和監(jiān)聽的設(shè)施，布置攝像機鏡頭時，應(yīng)注意避免強光直射。圖像傳輸距離不長時，可采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號的方式。傳輸距離較長時或為避免強電磁場的干擾，可采用光纜來傳輸光調(diào)制信號。

七、門禁系統(tǒng)

四級生物安全實驗室應(yīng)設(shè)置出入口門禁系統(tǒng)，只有在實驗過程中或輔助需要而必須進入時，才能授權(quán)進入。實驗室主任、風(fēng)險控制負(fù)責(zé)人、設(shè)施物理安全負(fù)責(zé)人控制人員的進入。

八、結(jié)束語

生物安全實驗室的建成和投入使用，必須對像非典、禽流感這樣的突發(fā)疫情，在電氣設(shè)計上有可靠的基礎(chǔ)設(shè)施保證。

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