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实验室恒温恒湿洁净系统工程

作者:admin 出处:科瓦特发表时间:2016-08-27 19:06:58
 

         
 
 恒温恒湿洁净实验室是一个全密闭的环境,通过空调送、回风系统的初、中、高效过滤器,是室内环境空气不断循环过滤,以保证空气悬浮粒子受控到一定浓度,洁净实验室需控制的主要参数有尘埃粒子数、菌落数、换气次数、压差、温度、湿度、光照度、噪音。亦即是不论外在之空气条件如何变化,其室内均能俱有维持原先所设定要求之洁净度、温湿度及压力等性能之特性。
 按照国家标准,科学实验室分为两类,一类为普通实验室,一类为专用实验室。专用实验室定义为有特定环境要求(如恒温、恒湿、洁净、无菌、防振、防辐射、防电磁干扰等)或以精密、大型、特殊实验装置为主(如电子显微镜、高精度天平、谱仪等)的实验室。
           实验室恒温恒湿洁净系统

科瓦特实验室净化工程方案介绍:
1、科瓦特实验室净化工程应用范围主要包括:生物安全实验室、P2实验室、P3实验室、HIV实验室、PCR实验室、动物实验室,无菌实验室,细胞培养室用范围:HIV实验室、PCR实验室、等等。
2、主要用于微生物学、生物医学、生物化学、动物实验、基因重组以及生物制品等研究使用的实验室统称洁净实验室-生物安全实验室。制药厂、微电子、食品饮料等洁净厂房等
3、生物安全实验室由主实功能验室与其他实验室及辅助功能用房组成。
4、生物安全实验室必须保证人身安全、环境安全、废弃物安全和样本安全,能长期而安全地运行,同时还为需要实验室工作人员提供一个舒适、而良好的工作环境。 
 
实验室的洁净度等级:国际标准ISO14644-1出台取代了原FS209标准。实验室净化等级标准
 
   1、中国GB国家标准-实验室洁净等级标准

洁净度级别 尘粒最大允许数/立方米 微生物最大允许数/立方米
≥0.5um ≥5um 浮游菌/立方米 沉降菌/皿
100级 3,500 0 5 1
1000级 350,000 2,000 100 3
10000级 3,500,000 20,000 500 10
300000级 10,500,000 60,000 - 15
 
                                                               
  2 国际标准ISO14644-1(国际标准)--实验室净化等级标准
洁净度级别 大于或等于表中粒径的最大浓度值(pc/m3)
0.1um  0.2um  0.3um 0.5um  1um   5um 
10             
100  24  10       
1000  237  102  35    
4(十级)  10000  2370  1020  352  83    
5(百级)  100000  23700  10200  3520  832  29 
6(千级)  1000000  237000  102000  35200  8320  293 
7(万级)  - - - 352000  83200  2930 
8(十万级)  - - - 3520000  832000  29300 
9(一百万级)  - - - 35200000  8320000  293000 
 
 
实验室恒温恒湿洁净系统整体控制图
 
恒温恒湿洁净实验室设计规范
(1)洁净厂房设计规范 GB50073-2001
(2)洁净室施工及验收规范JG71-90
(3)电子工业洁净厂房设计规范 GB 50472-2008
(4)医药工业洁净厂房设计规范GB 50457-2008
(5)医院洁净手术部建筑技术规范GB50333-2002
(6) <消毒管理办法>(卫生部1992) 
(7)甲方提供的实验室平面布置图等有关技术资料和要求;
恒温恒湿洁净实验室|实验室净化工程项目的主要控管项目
l   能除去空气中漂游之微尘粒子   
l   能防止微尘粒子之产生
l   温度和湿度之控制
l   压力之调节
l   有害气体之排除
l   结构物与隔间之气密性
l   静电之防止
l   电磁干扰预防
l   安全因素之考虑
l   节能之考量

恒温恒湿洁净空调的种类:
(1)集中式洁净空调系统:在系统内单个或多个洁净室所需的净化空调设备都集中在机房内,用送风管道将洁净空气配给各个洁净室。
(2)分散式洁净空调系统:在系统内各个洁净室分别单独设置净化设备或净化空调设备调。
(3)半集中式洁净空调系统:在这种系统中,既有集中的净化空调机房,又有分散在各洁净室内的空气处理设备。是一种集中处理和局部处理相结合的形式。
生物安全实验室净化原理图
   洁净实验室空调选型参考流程:
一 洁净实验室空调的选择需要考虑环境因素
   实验室周边环境,
   实验室气象条件,
   实验室楼层高低
   实验室整体面积与净高
   实验室水电供给
   
二 洁净实验室空调的选择针对不同类型的实验室
    洁净实验室功能类型:(针对不同用途)
    对机械电子
    对信息光电
    对化学化工
    对生物制药
    对仪器设备
   
三 洁净实验室空调的选择应参考不同环境的实验室
    洁净实验室不同环境指标:
    洁净等级
    温湿度要求
    风速静压
    嗓声标准
    无菌要求

四 洁净实验室空调的选择应参考不同型号
     洁净空调类型
     气流组织
      过滤形式
      空气处理
      末端装置
 
五 实验室洁净空调选择应参考资金的投入
     土建改造成本
     围房吊顶成本 
     水电设施成本 
     空调设备成本 
     洁净处理成本 
     空调运行成本

实验室洁净恒温恒湿空调

恒温恒湿洁净实验室维护结构要求
l   
l    恒温恒湿实验室为高度洁净房间,对房间的维护结构有特殊的要求,材料要求为防尘、不产尘、易清洗为主:
l  天花—一般采用彩钢板天花,或者其他洁净板天花;
l  隔墙—可采用彩钢板隔墙、玻璃隔墙或者环氧树脂涂墙;
l  地板—可采用环氧树脂地板、PVC防静电洁净地板、全钢防静电地板;
l  照明—可采用洁净荧光灯、洁净黄光灯等。
l  恒温恒湿洁净实验室系统要求
  机组冷源选型:可选用风冷系统供冷或者水冷系统供冷;实验室净化系统描述:气流→初效净化→空调→中效净化→风机送风→管道→高效净化风口→吹入房间→带走尘埃细菌等颗粒→ 回风百叶窗→初效净化....(重复以上过程)即可达到净化目的,不同的洁净度要求通过选择不同的换气气数来实现。洁净实验室压力控制:采用送回比进行压力控制,房间安装压力表显示室内的压力;
l    恒温恒湿组合空调机组控制采用DDC可编程智能控制系统,表冷器降温(夏季和过渡季)表热器升温(冬季)或电加热(过渡季控制湿度)、电加湿(冬季)和中效过滤后由末端高效过滤器风口送到房间。
洁净实验室整体结构图
实验室净化工程应用范围
 HIV实验室、PCR实验室、生物安全实验室、动物实验室,制药厂、微电子、食品饮料等洁净厂房等。以下为科瓦特实验室净化工程的两个案例展示:

生物安全实验室案例
生物安全实验室(biosafety laboratory ),也称生物安全防护实验室,是通过防护屏障和管理措施,能够避免或控制被操作的有害生物因子危害,达到生物安全要求的生物实验室和动物实验室。一般生物洁净室,也就是普通的洁净实验室,主要控制有生命微粒对工作对象的污染。同时内部材料要经受各种灭菌剂侵蚀,内部一般保持正压。而生物安全实验室,主要控制工作对象的有生命微粒对外界和人的污染,内部需保持负压,用于实验设施、生物工程、医疗设施等。  
  生物安全实验室设计标准
根《生物安全实验室建筑技术规范》(GB-50346-2004)、
《实验室生物安全通用要求》(GB19489-2004)、
《微生物和生物医学实验室安全通用准则》(WS233-2002)、
《洁净厂房设计规范》(GB50073-2001)、
《采暖通风和空气调节设计规范》(GBJ19-87)的规定,
 
生物洁净室配置:设有局部百级的细菌检测室,真菌检测室,致病菌检测室,洗刷消毒室,霉菌培养室,细菌培养室,微生物仪器鉴定室,培养基制备室,菌种保存室。
生物安全实验室平面设计图
 
 
一、生物安全实验室平面布置:
它采用了人、物分流互不干扰的设计思想。工作人员进入实验室,首先通过更衣室→人行清洁走廊→气闸室→进入实验室。实验样品经过样品清洁走廊,通过双门连锁传递窗送入实验室。
二、实验室结构装修:实验室的吊顶及围护隔断均采用聚苯乙烯夹心彩钢板,厚度为50mm,钢板为宝钢0.5mm,(彩钢板优点是重量轻、机械强度高、防水及保温性能好);墙角处及墙与地面、墙与顶板之间夹角均采用铝合金圆弧阴阳过渡及密封,所有配套铝合金型材均采用电泳型材,以防止以后实验室长期使用消毒时导致铝材氧化。实验室地面采用进口塑胶PVC地板无缝连接,具有耐酸碱腐蚀、抗磨损及防滑等特点。

生物安全实验室装修结构图
 
三、各实验间洁净度、压力梯度:实验室按常规划分主要分污染区及实验操作室。操作室洁净级别为10000级,换气次数不小于40次/小时,房间压差为-40Pa(对大气);消毒灭菌间洁净级别为100000级,换气次数不小于40次/小时,房间压差为-40Pa(对大气);二次缓冲间洁净级别为100000级,换气次数不小于30次/小时,房间压差为-30Pa(对大气);半污染区洁净级别为100000级,换气次数不小于30次/小时,房间压差为-20Pa(对大气);洁净走廊间洁净级别为100000级,换气次数不小于30次/小时,房间压差为+10Pa(对大气);准备间洁净级别为100000级,换气次数不小于30次/小时,房间压差为+10Pa(对大气);缓冲间洁净级别为100000级,换气次数不小于30次/小时,房间压差为+10Pa(对大气);內更淋浴室无洁净要求、设独立排风,换气次数不小于10次/小时;在实验室隔壁设独立监控室及空调机房间。
生物安全实验室采用恒温恒湿空调机组,提供冬夏季冷热负荷;在冬季尖峰时增加启动电加热器,以满足冬季热负荷。 
生物安全实验室净化原理图
四、生物安全实验室通风系统:
实验室遵循了由内到外,由低气压到高气压的设计要求。实验室设计气压为 -30Pa,气闸室设计气压为 -20 Pa,人行洁净走廊设计气压为 -10 Pa,更衣室及物流走廊设计气压为0 Pa即常压。废气排放经过高效吸附,紫外线消毒然后高空排放。
 
气流方向为洁净区流向污染区(从缓冲更衣区→淋浴室→次更衣→洁净走廊→准备间→半污染区→一次缓冲→穿防护服→二次缓冲→ 操作室→生物安全柜)。实验室外空气经过空调处理后通过中效风机过滤箱过滤,通过管道再经过房间高效过滤器过滤后送入房间,再通过装有高效过滤器的排风口通过排风管道由高效过滤排风箱二次高效过滤后,经臭氧物理灭菌后排至室外。
生物安全实验室的气流结构图
 
五、生物安全实验室负压与正压的合理设计
由于生物安全实验室对压差要求极为严格,"三区两缓"往往要6、7层房间,层层负压,而且要严格保证,无论从设计、施工以及自控上,都是很严格的。所以还是要从实际出发,让生物安全实验室真正做到安全、实用、经济、可行
生物安全实验室的气压控制图
 
 
HIV实验室案例演示
  HIV艾滋病实验室工作的主要内容:
 对人体血液、组织液、排泄物、组织、器官、精液以及有关血液制品、生物组织或其他物品等进行艾滋病毒(HIV)或其相应标志物的实验室测定,包括分离HIV、检测HIV抗原、测定核酸和检测HIV抗体。
 
HIV实验室的建设和管理必须执行以下文件的规定。
     《全国艾滋病检测技术规范》
     《医学实验室—安全要求》
     《实验室生物安全通用要求》
     《生物安全实验室建筑技术规范》
     《病原微生物实验室生物安全管理条例》
HIV艾滋病实验室生物安全级别
      1、艾滋病血清学检测(包括筛查和确认实验室)、免疫学和核酸检测应在符合Ⅱ级生物安全实验室(BSL-2)要求的艾滋病检测实验室中进行。应符合《实验室生物安全通用要求》(GB 19489-2008)对II级生物安全实验室的各项要求。
      2、HIV分离、细胞培养及研究工作应在Ⅲ级生物安全实验室中进行。

HIV实验室的整体结构图
艾滋病功能实验室分类:HIV爱滋病筛查实验室、HIV爱滋病确认实验室;
★ 规划合理:设清洁区、半污染区、污染区;
★ 合理的人流控制:① 人流:清洁区——半污染区——污染区——消毒灭菌区——室外区;
   ②合理的物流控制:区域间采用传递窗传送物品;
HIV实验室的平面设计图
     
HIV艾滋病实验室布局装修
      1、 实验室的墙壁、天花板和地面应平整、易清洁、不渗水、耐化学品和消毒剂的腐蚀。地面应防滑,不得铺设地毯。
      2、 实验台面应防水,耐腐蚀、耐热。
      3、 实验室中的橱柜和实验台应牢固。橱柜、实验台彼此之间应保持一定距离,以便于清洁。
      4、 实验室内应保证工作照明,避免不必要的反光和强光。
      5、 实验室门应带锁并可自动关闭。实验室的门应有可视窗。
      6、 有可靠的电力供应和应急照明。必要时,重要设备如培养箱、生物安全柜、冰箱等设备用电源。
      7、 建筑物应有符合要求的抗震能力,防鼠、防虫、防盗。
      8、 污染区和半污染区之间应设缓冲间。必要时,半污染区和清洁区之间应设缓冲间。
HIV实验室实景图HIV实验室装修效果图
 
HIV艾滋病实验室通风空调系统
      应安装独立的实验室送排风系统,应确保在实验室运行时气流由低风险区向高风险区流动,实验室防护区房间内送风口和排风口的布置应符合定向气流的原则,送排风应不影响其它设备(如II 级生物安全柜)的正常功能。排风机应一备一用。应尽可能减少排风机后排风管道正压段的长度,该段管道不应穿过其它房间。不应在实验室防护区内安装分体空调。
 HIV实验室的净化原理图
 实验室净化工程需要注意哪些
对于实验室净化工程来说安全是第一位的,掌握一定的安全知识很重要。 
1、实验室净化车间严禁饮食、吸烟,一切化学药品禁止入口。实验完毕应洗手。 
2、使用易燃、易爆、腐蚀和有毒的化学药品及电器设备等时,应严格遵守操作规程。使用电器设备应特别细心,切不可用湿润的手去开启电闸和电器开关。凡是漏电的仪器不要使用,以防触电。电器使用完毕应切断电源。 
3、熟悉消防器材的存放地点和使用方法。遇到意外事故,应立即采取相应措施处理。 
4、使用铬酸洗液、浓酸、浓碱等具有强腐蚀性的试剂时,切勿溅在皮肤和衣服上。实验中碰到有浓酸、有毒或有刺激性的气、液体等情况时,应在通风橱内操作。用试管加热液体时,试管口不能对人。不可俯视正加热的容器。
【 科瓦特实验室】净化工程应用范围:HIV实验室、PCR实验室、生物安全实验室、动物实验室,制药厂、微电子、食品饮料等洁净厂房等。
温馨提示:安全性是实验室正常运转的必备条件,掌握以上4点方能避免安全隐患。在实验室净化装修过程中也应该考虑到安全因素,选择合适的装修材料。后期维护和保养同样不容忽视。

更多实验室整体规划设计装修请联系科瓦特实验室。0760-23626816.
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