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            生物安全實驗室建筑技術規范是什么

            時間:2018-07-30 11:14:11 閱讀:

              生物安全實驗室建筑技術規范是什么?一場突如其來的瘟疫席卷了整個中華大地, 全國上下由于非典而變得人心惶惶, 而醫務工作者和科研工作者為了抗擊非典而不懈奮斗著。非典已經過去了一段時間了, 人們的心情也逐漸趨于平靜, 但是留給了科研人員許多思索和研究的空間, 我國的科研力量和科研條件在此期間也暴露出了許多問題, 都遠遠跟不上世界的潮流。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              非典過后全國各地新建或改建了許多生物安全實驗室, 由于以前的工程實例和可參考的工程很少, 而許多新的設計中設計的潔凈級別都偏高。

            生物安全實驗室建筑技術規范是什么

              我國新頒布的《生物安全實驗室建筑技術規范》( 征訂稿) 中已給出了一到四級生物安全實驗室的主要技術指標, 本文旨在用計算機模擬技術對實際工程進行模擬, 并用模擬結果與驗收測試結果比較分析,從而為P3 生物安全實驗室的設計提出一些有價值的建議。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              1 設計依據

              本工程依據《生物安全實驗室建筑技術規范》( 征定稿) 給出的P3 生物安全實驗室的二級防護主要指標, 如表1 所示。

              2 實驗室模型的建立

              該實驗室面積為25.2 m2 , 吊頂標高為2. 7 m, 設計總送風量811~3011 m3/h, 總排風量為3 198m3/h, 生物安全柜設計排風量為2000 m3/h, 還有一個儲藏柜設計排風量為200m3/h; 空調采用全新風系統, 氣流組織采用雙向上送下回式。

              3 數值計算模型及邊界條件

              3.1 數值計算模型的建立 生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              本模擬采用的是k-ε。雙方程模型, 但在菌落場模擬和濃度場模擬中給定以下幾個假設: ① 因為細菌一般是附著在灰塵上向四周擴散, 但是有灰塵不一定有細菌, 所以本次模擬將細菌的菌落場和灰塵的濃度場分開模擬; ②忽略溫度對菌落場和濃度場影響, 即忽略溫差驅動力; ③假設地面8 m2 , 的發塵量和發菌量與一個人員的發塵量和發菌量相當, 人靜止的發菌量為3 0 0 個/ (人·m i n ), 發塵量為5 x 10 5 個/ (人·m i n ), 發塵量比例: 頂棚:墻面她面為1:5 100; ④ 因為灰塵的體積占氣體體積的比例微乎其微, 可以認為對氣流場沒有影響, 因此, 模擬中采用非禍合計算。模擬濃度場和菌落場的基本方程為動量方程( X方向) :

              式( 1 )~( 3 ) 中: 人為分子平均自程;u 為空氣速度; up,為粒子速度;g為重力; ρ為空氣密度;Fx為其他驅動力; Dp為粒子直徑; μ為動力粘滯系數;Re為雷諾數;ρρ為粒子密度。

              3.2 邊界條件的處理

              邊界條件按以下假設處理。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

             ?、贋楹喕嬎? 假設氣體分子與墻壁之間碰撞為彈性碰撞, 沒有動量和能量的交換;

             ?、谒?、回風口的送、回風速度均按實際工程的實際風速;

             ?、塾捎谌耸鞘覂鹊闹饕廴驹? 因此為簡化計算,本模擬設了兩個柱形污染源, 將總的發菌量和發塵量集中到這兩個柱形污染源上[1-2]。

              4 計算結果的分析

              4.1細菌、灰塵濃度場和速度場的模擬結果

              菌落場的模擬結果見圖3~5?;覊m濃度場的模擬結果見圖6~8, 速度場的模擬結果見圖9~1 1。

              4 .2 施工驗收測試結果

              表2~4 分別為懸浮粒子、沉降菌和速度的檢測結果。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              4.3 細菌、灰塵濃度場的模擬結果分析

              從模擬結果和實測結果可以看出:

             ?、倌M結果與施工驗收結果基本上吻合, 說明此工程的設計、施工都達到了工藝要求的潔凈級別和模擬結果的可靠性。

             ?、谌藛T雖然是主要的產塵源和產菌源, 但是他們周圍的細菌和灰塵濃度都不高, 分析其主要的原因在于總的產塵量和產菌量相對于空氣來說非常小, 在如此大的送風量情況下很快就被稀釋掉。

             ?、墼?.5 m 以上的范圍內, 主要是發菌源和發塵源下游的菌落場和灰塵濃度場都偏高, 而在2 m 以內的范圍內都能滿足設計要求, 分析其主要原因在于室內的空氣流速比較小, 室內空氣不能形成大的擾動,致使室內上部細菌和灰塵集聚, 空氣的含菌量和含塵量偏高。在一些死角的位置, 由于形成了小的渦流, 導致細菌、灰塵不能被稀釋掉, 從而濃度偏高。

             ?、鼙竟こ痰臐崈艏墑e偏高, 分析原因是由于本實驗室采用的生物安全柜為單通道型, 操作口就是進風口, 而生物安全柜的通風量也相當大, 導致室內的換氣次數達到四十多次, 能達到普通百級潔凈廠房的設計水平[3-4]。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              5 結論

              從本文的研究可以得到如下結果:

             ?、僭O計中盡量選用專用送、排風管道的生物安全柜, 這樣可以大大降低送風量, 減小高效過濾器的負擔, 或可以選用小風量的過濾器, 因為3P 生物安全實驗室必須采用全新風系統, 所以高效過濾器的負擔較重, 在達到設計要求的情況下應該盡量減少送風量及新風量。

             ?、谒惋L方式盡量采用雙向上送下回式(如本工程所采用的形式), 在人員活動的范圍內(2m 以下) 都能滿足規范要求, 并且盡量避免死角以減少形成渦流區的可能。

             ?、?由于計算機模擬過程中對某些參數作了理想化的處理, 因此與實際結果有一定的偏差, 但是它可以為實際工程的設計提供一個很好的參考。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              SPF級動物實驗室如何對環境指標進行監測

              SPF級動物實驗室如何對環境指標進行監測對運行中的SPF級大小鼠動物實驗室的環境指標進行全面、準確地跟蹤測定, 可以了解設施的運行狀態和提高環境控制水平,進而保證動物試驗的科學性、動物反應的敏感性和試驗結果的可靠性。

              1 材料與方法 生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              1.1 實驗房間與人員 房間體積5.7(長) ×3.9(寬) ×2.2 m(高), 共2 名測試人員。測定方法依據國家標準GB14925-2001的附錄進行。

              1.2 風量與換氣次數測定 測量儀器為QDF-3型熱球式電風速儀, 共設6個測試點, 2個送風口處,面積分別為0.55×0.55 m;4個排風口處,面積分別為0.15 ×0.30 m。在每個送風口各選20個點, 分別測得2個送風口的平均風速在每個排風口選3點,分別測得4個排風口的平均風速。實驗房間的風量與換氣次數按下面公式計算:

              實驗房間總送風量=1#平均風速×1#面積+2#平均風速×2#面積(1)

              實驗房間總排風量=3#平均風速×3#面積+4#平均風速×4#面積+5#平均風速×5#面積+6#平均風速×6#面積 (2)

              實驗房間換氣次數=總送風量/房間體積 (3)SPF級動物實驗室如何對環境指標進行監測

              1.3 梯度壓差的測定 采用QY-200型斜式微壓計測量清潔走廊相對實驗室的壓差和實驗室相對污染走廊的壓差。

              1.4 空氣潔凈度測定 測量儀器為BCJ-1型微粒計數器。根據實驗房間的面積, 在高度約1 m的平面上選取5 個測點, 在每個點連續測3 次, 計算粒徑d≥0.5 μm的粒子濃度的平均值。5個測點的總平均值為該實驗房間的潔凈度。根據N±2.1δN求出對應的潔凈度級別。其中N代表平均粒子數, δN代表標準差。生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              1.5 落下菌數測定 每5 ~ 10 m2 設置1個測定點,分別放置1個Ф 9 cm血瓊脂培養皿置于地面,打開平皿上蓋,將蓋倒置搭在平皿底上, 放置30 min,加蓋, 放于37 ℃恒溫箱內培養48 h, 計算菌落數(個/皿)。

              1.6 噪音測定 在離開墻壁反射面1.0 m及中心位置, 距地面1.2 m高度布點,用HS6533型數字聲級儀測定噪音。SPF級動物實驗室如何對環境指標進行監測

              1.7 氨濃度測定 使用空氣采樣機和大型氣泡吸收管、流量計(0.2 ~ 1.0 L/min)、具塞比色管(10 ml)、分光光度計, 按GB14925-2001附錄I方法測定。

              1.8 溫濕度測定 測量儀器精密度為0.1以上的標準水銀干濕溫度計, 按GB14925 -2001附錄A測定。

              2 結果與分析

              由表1可知,不同季節檢測運行中的SPF級大小鼠動物實驗室內部的溫度、相對濕度、換氣次數、潔凈度、噪聲、氨濃度均符合國家標準清潔走廊對實驗室的壓差接近標準的下限, 但實驗室對污染走廊的壓差符合國家標準不同季節的落下菌數均符合國家標準。SPF級動物實驗室如何對環境指標進行監測

              3 結論與討論 生物安全實驗室建筑技術規范是什么?

              (1)動物實驗室空氣中塵埃污染途徑有2個:一是室外空氣未經過過濾進入室內二是動物被毛、皮屑、墊料和飼料等材料的碎屑, 被氣流攜帶在空氣中懸浮飛揚形成塵埃污染[ 2] 。大氣中塵埃濃度隨時在變化,可能對凈化系統產生干擾, 但對于空氣經初、中、高效過濾器過濾的SPF級動物實驗設施, 潔凈度不受大氣塵變化的影響[ 3] 。筆者所測SPF級動物實驗室的空氣是經初、中、高效過濾器過濾后進入的, 因此盡管遼西地區的大氣塵在不同季節,特別是春、秋兩季變化很大, 但設施運行中不同時間所測的潔凈度并沒有明顯變化。

              (2)一般認為,當動物實驗室中沒有動物的時候(靜態),潔凈度容易達到設計要求, 而有動物的時候(動態), 由于動物和人的活動引起毛發、墊料等會使空氣中的塵埃濃度升高,增加空氣微生物對動物的污染的機會[ 4] 。筆者夏季測試時,房間內雖無動物, 但測試前沒有清潔衛生, 實驗臺面、籠架橫板上、門窗封條上存在肉眼可見的灰塵,潔凈度最低,為1.0 ~ 1.2萬級, 超出標準。其余3次雖為動態測試, 但測試前房間衛生清潔,潔凈度均在標準以下。說明合理的送排風及良好的動態管理, 可以提高動態設施內空氣的潔凈度。反之,即使是靜態, 如管理不善,同樣可降低設施的潔凈度。SPF級動物實驗室如何對環境指標進行監測

              (3)空氣落下菌是反應動物設施微生物污染程度的重要指標。從表1結果可以看出, 4 次測試落下菌數均達到國家標準。夏季測試時, 落下菌數略高些, 這與測試時房間沒有清潔衛生有關,同潔凈度測試的結果一致。

              生物安全實驗室建筑技術規范是什么?實驗設施的正壓是為了防止外界粉塵和微生物污染實驗動物[ 5] 。實驗測試結果中, 夏、冬、春季3次測試均達到國家標準。但在秋季(2008.10 ~ 12)的測試中, 清潔走廊對實驗室的梯度壓差略低于國家標準, 實驗室對污染走廊的梯度壓差僅達到國家標準的下限。雖然室內其他環境指標仍能維持正常, 但梯度壓差結果提示, 可能是由于送排風組織不當引起的, 應請廠家維修、調試。


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