典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要點(diǎn)分析

摘要：本文介紹了4類典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室及其技術(shù)指標(biāo)，統(tǒng)計了典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工藝設(shè)備，總結(jié)了潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

  1. 典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室 

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)著各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)的樣本檢測、醫(yī)療科學(xué)和醫(yī)療技術(shù)研究、醫(yī)療人才培養(yǎng)等重要工作，是各類醫(yī)療機(jī)構(gòu)建設(shè)不可缺少的組成部分，本文所涉及的潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要包括以下類型的實(shí)驗(yàn)室：無菌實(shí)驗(yàn)室、PCR實(shí)驗(yàn)室（基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室）、生物治療中心、PET中心（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像中心）、生物安全實(shí)驗(yàn)室。無菌實(shí)驗(yàn)室主要是指用于微生物學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、生物化學(xué)、動物實(shí)驗(yàn)、基因重組以及生物制品等研究使用的實(shí)驗(yàn)室，這類實(shí)驗(yàn)室通常為正壓實(shí)驗(yàn)室，主要的參考標(biāo)準(zhǔn)為《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》GB50073-2013[1]、《潔凈室施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50591-2010[2]。PCR實(shí)驗(yàn)室（基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室）是指通過擴(kuò)增檢測特定的DNA或RNA，進(jìn)行疾病診斷、治療監(jiān)測和預(yù)后判定等的實(shí)驗(yàn)室，這類實(shí)驗(yàn)室通常為負(fù)壓或者相對負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室，主要的參考標(biāo)準(zhǔn)為《臨床基因擴(kuò)增檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室管理暫行辦法》（衛(wèi)醫(yī)發(fā)〔2010〕194號）[3]。PET中心（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像中心）是集核物理、放射化學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)和計算機(jī)等高新技術(shù)之大成，從分子水平上反映人體的生理、病理變化、代謝改變的顯像實(shí)驗(yàn)室，PET中心設(shè)計的主要的參考標(biāo)準(zhǔn)為《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）[4]、《開放型放射性物質(zhì)實(shí)驗(yàn)室輻射防護(hù)設(shè)計規(guī)范》EJ380-1989[5]。生物安全實(shí)驗(yàn)室是從事對實(shí)驗(yàn)人員和環(huán)境有一定危害的生物因子操作的實(shí)驗(yàn)室，生物安全實(shí)驗(yàn)室根據(jù)所從事的生物因子的危害性分為4個級別，這類實(shí)驗(yàn)室通常為負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室，主要的參考標(biāo)準(zhǔn)為《實(shí)驗(yàn)室 生物安全通用要求》GB19489-2008[6]、《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011[7]、《醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全認(rèn)可準(zhǔn)則》CNAS-CL36（ISO15190:2003）[8]，生物治療中心和HIV實(shí)驗(yàn)室（性病、艾滋病實(shí)驗(yàn)室）均屬于生物安全實(shí)驗(yàn)室，生物治療中心是指采用生物免疫療法治療治療各類疾病的實(shí)驗(yàn)室，HIV實(shí)驗(yàn)室（性病、艾滋病實(shí)驗(yàn)室）是指從事性病、艾滋病研究的實(shí)驗(yàn)室。

 2.  典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)技術(shù)指標(biāo) 

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室由于涉及的實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域比較寬泛，應(yīng)該根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)工藝要求確定其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。無菌實(shí)驗(yàn)室的潔凈等級通常為萬級，主要的操作間可以設(shè)計成萬級背景下的局部百級；PCR實(shí)驗(yàn)室的潔凈等級通常為十萬級；PET中心的潔凈度通常為萬級；生物安全實(shí)驗(yàn)室的為十萬級或者萬級，具體的潔凈度等級依據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體操作要求確定。沒有局部排風(fēng)的正壓十萬級實(shí)驗(yàn)室換氣次數(shù)宜為10-15次/h；有局部排風(fēng)的正壓十萬級實(shí)驗(yàn)室換氣次數(shù)應(yīng)考慮局部排風(fēng)量的大小確定。沒有局部排風(fēng)的正壓萬級實(shí)驗(yàn)室換氣次數(shù)宜為15-25次/h；有局部排風(fēng)的正壓十萬級實(shí)驗(yàn)室換氣次數(shù)應(yīng)考慮局部排風(fēng)量的大小確定。

局部百級的截面風(fēng)速宜為0.2-0.4m/s。實(shí)驗(yàn)室的夏季室內(nèi)溫度宜為24-28℃，冬季室內(nèi)溫度宜為20-24℃。實(shí)驗(yàn)室的夏季室內(nèi)相對濕度宜為50-65%，冬季室內(nèi)相對濕度宜為30-50%。實(shí)驗(yàn)室的主要操作間的平均照度宜大于等于300lx，輔助區(qū)的照度宜大于等于200lx。沒有局部排風(fēng)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室的噪聲宜小于等于60dB（A），有局部排風(fēng)設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室噪聲宜小于等于65 dB（A）。正壓潔凈室對外的靜壓差值應(yīng)大于等于10Pa，不同級別之間的相鄰相通房間之間靜壓差值大于等于5Pa，有工藝要求維持相對負(fù)壓的房間之間靜壓差值大于等于5Pa。

負(fù)壓潔凈室的壓力梯度按照《實(shí)驗(yàn)室 生物安全通用要求》GB19489-2008和《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011確定。正壓實(shí)驗(yàn)室的新風(fēng)量要滿足大于等于40m3/（人×h）的最低要求，同時兼顧局部排風(fēng)和維持正壓的要求。PCR實(shí)驗(yàn)室和PET中心負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室采用全新風(fēng)直流式空調(diào)系統(tǒng)，全送全排。負(fù)壓實(shí)驗(yàn)室和生物安全實(shí)驗(yàn)室依據(jù)實(shí)驗(yàn)室工藝要求、《實(shí)驗(yàn)室 生物安全通用要求》GB19489-2008和《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346-2011確定是否采用全新風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。

 3. 典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工藝設(shè)備

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)該從室內(nèi)冷熱負(fù)荷的計算開始，了解各類潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室都要布置何種工藝設(shè)備，了解實(shí)驗(yàn)各個工藝環(huán)節(jié)和工藝技術(shù)要求。

無菌實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)儀器有：恒溫培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、普通冰箱（冰柜）、低溫冰箱（冰柜）、超低溫冰箱（冰柜）、搖床、離心機(jī)、超凈工作臺、層流罩等。PCR實(shí)驗(yàn)室（基因擴(kuò)增實(shí)驗(yàn)室）常用的實(shí)驗(yàn)儀器有：普通冰箱（冰柜）、低溫冰箱（冰柜）、超低溫冰箱（冰柜）、離心機(jī)、電泳槽、PCR儀、超凈工作臺、通風(fēng)櫥、生物安全柜、等。PET中心（正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像中心）常用的實(shí)驗(yàn)儀器有：熱室分裝箱。生物安全實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)儀器有：恒溫培養(yǎng)箱、二氧化碳培養(yǎng)箱、普通冰箱（冰柜）、低溫冰箱（冰柜）、超低溫冰箱（冰柜）、搖床、離心機(jī)、洗板機(jī)、酶標(biāo)儀、電泳槽、程序降溫系統(tǒng)、超凈工作臺、生物安全柜、層流罩、可移動式消毒鍋、單扉消毒鍋、雙扉消毒鍋等。

     生物安全實(shí)驗(yàn)室設(shè)計要充分了解生物因子的危險等級，根據(jù)不同的危險等級選擇不同的防護(hù)裝備、設(shè)計相應(yīng)的防護(hù)設(shè)施、選擇適宜的建筑、結(jié)構(gòu)、空調(diào)、上下水、配電及自動控制設(shè)施。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室要設(shè)計好三類流線：人員流線、潔物流線、污物流線。盡可能做到人員流線和貨物流線分開，尤其是潔物入口、污物出口和人員進(jìn)出口需要分開設(shè)置。在建筑面積有限的場所物流出入口可采用傳遞窗代替。三級和四級生物安全實(shí)驗(yàn)室的人流路線的應(yīng)符合空氣潔凈技術(shù)關(guān)于污染控制和物理隔離的原則。

    無菌室、PCR實(shí)驗(yàn)室和PET中心所采用的傳遞窗可以設(shè)普通的傳遞窗，傳遞窗內(nèi)設(shè)置紫外消毒燈。生物安全實(shí)驗(yàn)室所采用的傳遞窗需要根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)室等級和傳遞窗的安裝部位確定，實(shí)驗(yàn)區(qū)對外的傳遞窗密封性要好，并且可以自帶潔凈、消毒功能，實(shí)驗(yàn)區(qū)內(nèi)部的傳遞窗可以采用普通傳遞窗。

 4.  典型潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)環(huán)境均為人工受控環(huán)境，通過為潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)置凈化空調(diào)系統(tǒng)來維持潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的內(nèi)環(huán)境，保持一定的空氣溫度和相對濕度、換氣次數(shù)、壓力狀況、空氣的潔凈度，為實(shí)驗(yàn)人員提供舒適的工作環(huán)境。醫(yī)學(xué)潔凈實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)凈化系統(tǒng)的劃分應(yīng)依據(jù)操作對象的危害程度、平面布置等情況經(jīng)過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較后確定，并應(yīng)采取有效措施避免污染和交叉污染。

空調(diào)凈化系統(tǒng)的劃分應(yīng)有利于實(shí)驗(yàn)室的消毒、滅菌、自動控制系統(tǒng)的設(shè)置和節(jié)能運(yùn)行；醫(yī)學(xué)潔凈實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)凈化系統(tǒng)應(yīng)能承擔(dān)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)各類實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)人員的熱濕負(fù)荷；醫(yī)學(xué)潔凈實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)機(jī)房不應(yīng)距離實(shí)驗(yàn)室過遠(yuǎn)，凈化空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)應(yīng)選用風(fēng)壓變化較大時風(fēng)量變化較小的離心風(fēng)機(jī)；潔凈區(qū)內(nèi)不應(yīng)設(shè)置分體空調(diào)、風(fēng)機(jī)盤管、多聯(lián)機(jī)等分散的室內(nèi)空調(diào)。無菌實(shí)驗(yàn)室可以采用全空氣一次回風(fēng)、二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)量大的空調(diào)器系統(tǒng)可以采用全空氣一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，新風(fēng)量小的空調(diào)器系統(tǒng)可以采用全空氣二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)，空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行模式可以采用濕度控制優(yōu)先的策略。不管是一次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)還是二次回風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)均要預(yù)留足夠的夏季再熱量，夏季再熱優(yōu)先采用熱水、蒸汽，在夏季沒有熱水、蒸汽的場合可以采用電再熱。

PCR實(shí)驗(yàn)室和PET中心的空調(diào)均要采用全新風(fēng)直流式空調(diào)系統(tǒng)，全送全排?？照{(diào)送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)之間可設(shè)置非接觸式的熱回收系統(tǒng)，如乙二醇熱管熱回收系統(tǒng)，乙二醇溶液的濃度依據(jù)冬季的室外最低級氣溫確定?？照{(diào)系統(tǒng)均要預(yù)留足夠的夏季再熱量，夏季再熱優(yōu)先采用熱水、蒸汽，在夏季沒有熱水、蒸汽的場合可以采用電再熱。

潔凈的生物安全實(shí)驗(yàn)室空調(diào)均要采用全新風(fēng)直流式空調(diào)系統(tǒng)，全送全排?？照{(diào)送風(fēng)系統(tǒng)和排風(fēng)系統(tǒng)之間可設(shè)置非接觸式的熱回收系統(tǒng)，如乙二醇熱管熱回收系統(tǒng)，乙二醇溶液的濃度依據(jù)冬季的室外最低級氣溫確定?？照{(diào)系統(tǒng)均要預(yù)留足夠的夏季再熱量，夏季再熱優(yōu)先采用熱水、蒸汽，在夏季沒有熱水、蒸汽的場合可以采用電再熱。

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的使用功能、實(shí)驗(yàn)種類、設(shè)施的平面系統(tǒng)劃分進(jìn)行劃分和設(shè)置，對于有生物安全要求的潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，需符合《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》GB50346的規(guī)定?？照{(diào)系統(tǒng)的劃分和空調(diào)方式選擇應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理，并有利于潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的消毒、自動控制、系統(tǒng)設(shè)置、節(jié)能運(yùn)行，同時避免互相影響。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷計算應(yīng)充分考慮建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)、人員、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的冷、熱、濕負(fù)荷。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的送風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置粗、中、高效三級空氣過濾器。

為防止經(jīng)過中效空氣過濾器的送風(fēng)再被污染，中效空氣過濾器宜設(shè)在空調(diào)機(jī)組的正壓段，對于全新風(fēng)系統(tǒng)，可在表面冷卻器前設(shè)置一道保護(hù)用中效過濾器。送排風(fēng)系統(tǒng)中的粗、中效空氣過濾器宜采用一次拋棄型，粗、中效空氣過濾器對送風(fēng)起預(yù)過濾的作用，其過濾效果直接關(guān)系到高效空氣過濾器的使用壽命，避免頻繁的更換高效過濾器，因?yàn)楦咝Э諝膺^濾器的更換費(fèi)用要比初、中效空氣過濾器高得多。

空調(diào)機(jī)組的安裝位置應(yīng)考慮日常檢查、維修及過濾器更換等因素。對于寒冷地區(qū)和嚴(yán)寒地區(qū)，應(yīng)考慮水冷式換熱設(shè)備的冬季防凍問題。對于水冷式換熱設(shè)備的防凍問題著重考慮新風(fēng)的防凍問題，可以采用設(shè)新風(fēng)電動閥并與新風(fēng)機(jī)連鎖、設(shè)防凍開關(guān)，同時設(shè)置輔助電加熱器等方式。有正壓要求的潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室，排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)應(yīng)與送風(fēng)連鎖，送風(fēng)先于排風(fēng)開啟，后于排風(fēng)關(guān)閉。有負(fù)壓要求潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)應(yīng)與送風(fēng)連鎖，排風(fēng)先于送風(fēng)開啟，后于送風(fēng)關(guān)閉。

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的氣流組織宜采用上送下回（排）方式。 采用上送下排的氣流組織形式，對送風(fēng)口和排風(fēng)口的位置要精心布置，使室內(nèi)氣流合理，盡可能減少氣流停滯區(qū)域，確保室內(nèi)可能被污染的空氣以最快速度流向排風(fēng)口。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的回（排）風(fēng)口下邊沿離地面不宜低于0.1m，上邊不宜高于0.5m；回（排）風(fēng)口風(fēng)速不宜大于2m/s。室內(nèi)排風(fēng)口高度必須低于工作面。

這是一般潔凈室的通用要求，回（排）風(fēng)口下邊太低容易將地面的灰塵卷起。送風(fēng)系統(tǒng)新風(fēng)口的設(shè)置應(yīng)符合下列要求：

①新風(fēng)口應(yīng)采取有效的防雨措施。

②新風(fēng)口處應(yīng)安裝防鼠、防昆蟲、阻擋絨毛等的保護(hù)網(wǎng)，且易于拆裝。

③新風(fēng)口應(yīng)高于室外地面2.5m以上，同時應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離排風(fēng)口和其他污染源。

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室宜選用干蒸汽加濕器、電極式加濕器、電熱式加濕器，加濕設(shè)備與其后的過濾段之間應(yīng)有足夠的距離。為防止過濾器受潮而有細(xì)菌繁殖，并保證加濕效果，加濕設(shè)備應(yīng)和過濾段保持足夠距離。減少產(chǎn)塵、積塵的機(jī)會。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室送風(fēng)系統(tǒng)的消聲器或消聲部件的材料應(yīng)能不產(chǎn)塵、不易附著灰塵，其填充材料不應(yīng)使用玻璃纖維及其制品從濕度控制 。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的房間或區(qū)域需單獨(dú)消毒時，其送、回（排）風(fēng)支管應(yīng)安裝氣密閥門，安裝氣密閥門的作用是防止在消毒時，由于該房間或區(qū)域與其它房間共用空調(diào)凈化系統(tǒng)而污染其它房間。

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)的能耗比普通空調(diào)系統(tǒng)高得多，運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)可觀，往往很多單位是建得起用不起。因此，在空調(diào)設(shè)計時，必須把“節(jié)能”作為一個重要條件來考慮，在滿足使用功能的條件下，盡量降低運(yùn)行費(fèi)用。

5.結(jié)語

潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的目標(biāo)是為醫(yī)療人員提供一個滿足醫(yī)療檢測的規(guī)程、滿足國家相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)、潔凈舒適的工作環(huán)境。潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計要在了解空調(diào)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)上，依據(jù)潔凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工藝要求，結(jié)合凈醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況確定設(shè)計方案，進(jìn)行詳細(xì)的冷、熱、濕負(fù)荷計算，選擇適宜的空調(diào)系統(tǒng)形式和氣流組織形式，合理設(shè)計空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)和水系統(tǒng)，盡量采取節(jié)能環(huán)保設(shè)計。

參考文獻(xiàn)

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