中国电子系统工程第二建设有限公司 江苏无锡 214000
摘要：高等级生物安全实验室是开展高致病性病原体研究和检测等实验活动的重要技术平台，主要包括生物安全 3级和 4级实验室。本文就生物安全实验室工程设计和施工中存在的某些问题进行探讨，为我国建设与发展生物安全实验室提供技术、建议和启示。
关键词：生物安全实验室；密封性；负压控制
一、概述
生物安全问题的严峻性越来越受到国际社会的普遍关注，特别是 2001 年美国“9.11”事件中暴发的炭疽邮件生物恐怖袭击、2003 年中国境内大规模暴发SARS 疫情以及 2015 年初西非地区埃博拉病毒肆掠以来，国内外生物安全、传染性疾病专家与学者都普遍认识到了全人类在生物安全领域所面临的严峻形势。依据实验对象的危害程度，一般把生物安全实验室分为四级，其中一级对生物安全隔离的要求最低，四级最高，生物安全实验室的分级见表1。其中三级和四级属于高级别生物安全实验室，有时也称为生物安全洁净室，即常说的P3、P4 实验室。
实验室分级处理对象的危害程度
一级对人体、动植物或环境危害较低，不具有对健康成人、动植物致病的致病因子。
二级对人体、动植物或环境具有中等危害或具有潜在危险的致病因子，对健康成人、动物和环境不会造成严重危害。有有效的预防和治疗措施。
三级对人体、动植物或环境具有高度危险性，主要通过气溶胶使人传染上严重的甚至是致命疾病，或对动植物和环境具有高度危害的致病因子。通常有预防治疗措施。
四级对人体、动植物或环境具有高度危险性，通过气溶胶途径传播或传播途径不明，或未知的、危险的致病因子。没有预防治疗措施。
二、设计与施工要点
1、经济性方面
（1）对于高级别的生物安全实验室，由于其造价昂贵，不宜盲目攀比建设，避免造成浪费。在立项建造生物安全实验室前，首先应对实验室的主要用途，基本的性能指标，以及建造实验室的目的等有透彻的了解。要根据试验对象的危害性确定生物安全实验室的等级，不能盲目的追求高等级，因为级别越高，建造和运行费用也越高。
（2）要平衡初次投资和运行费用之间的关系，不能只追求很低的初投资，选择廉价的设备或简易的系统形式，而忽略了运行费用，避免出现建得起而用不起的尴尬情况。设计时要进行寿命周期费用分析，经技术经济分析后选择合理、经济的设计方案。
三、慎重选择设计和施工单位
（1）由于想要建造生物安全实验室的单位逐渐增多，一些对生物安全实验室一知半解的公司也想挤入生物安全实验室的建设市场。但由于生物安全实验室的特殊性，特别是在技术上和生物安全上的一系列特殊的要求，如果没有建设过高级别的生物安全实验室或者对生物安全实验室不甚了解，很难建造出合格的生物安全实验室，造成人力物力上的浪费。一些非正规的单位虽然利用低价竞争，强占市场，已经取得一些工程业绩，然而业绩不等于专业，低价更不等于优质，其所谓的工程业绩，充其量只能是负压实验室，与安全性极高的生物安全实验室相去甚远。
（2）目前国内有能力承接高级别生物安全实验室设计和施工任务的企业并不多，因此用户在选择承建单位时要特别谨慎。应当选择那些曾经设计或建造过高级别生物安全实验室并且具有相关资质的企业，这是对自己负责，也是对社会负责。特别应该强调的是，生物安全实验室的空气净化和负压控制系统比一般的采暖通风空调系统要重要得多，必须进行详细的设计计算。
（3）近年来，一些国外企业也在国内建造了一些三级生物安全实验室，其中某些是成功的，但也确有一些存在某些缺陷，主要是他们对生物安全实验室的技术要点不十分清楚。因此，尽管他们使用了许多高级昂贵的建筑材料，但仍然不符合要求。还有一些小公司，打着国外公司的牌子，而他们提供的设计图纸实质上是普通的负压试验室，根本无法达到生物安全实验室的要求。
2、平面布局的问题
过于繁复的平面布局，只能增加使用中的不便，并不能真正起多少实际作用；照搬国外的实验室布局，也不符合中国的环境特点和管理水平。一些实际工程由于平面布局不合理，增加了初投资和管理难度，有的影响了实验室内的空气洁净度。因此，一个完善合理的布局非常重要，这就要求业主和设计方要有对生物安全的充分理解以及相互之间的充分沟通。
3、空调通风系统
（1）生物安全实验室内气流组织不合理，会使死角过大。生物安全实验室要求气流必须从清洁区流向污染区，室内送风口和排风口的位置应使气流停滞的空间降到最小，并且室内排风口应设置在最危险区域，单侧布置，不得有障碍。送风口不能对着生物安全柜吹，以免送风气流和生物安全柜工作窗口的保护气流互相干扰，加重了致病因子的泄露。
（2）实验室围护结构的密封性和空调通风管道的密封性要好。围护结构的密封性差主要是在门窗部位，有些隔墙的连接处密封性也很重要；空调通风管道的制作过程不符合要求，密封材料不合格，也都会造成密封性不良。生物安全实验室要求密封性好是基本原则。
（3）排风系统的过滤器安装位置应合理，把高效过滤器安装在排风机的正压端，不能满足污染的排风段必须负压的要求。
（4）排风系统应加高效过滤器，不允许采用高空排放。有些设计或施工单位对高速排放的理解也有问题，他们认为高速排放就是排风管中的风速要超过13米/ 秒，结果排风阻力大，达不到要求的排风量，室内很难保持要求的负压。或者排风机压头加大，噪声和电耗也同时加大。有些工程已经由于排风噪声超标与周围居民引起矛盾。
（5）高效过滤器的更换和检漏问题，特别是排风高效过滤器。排风高效过滤器更换前必须首先消毒灭菌，设计和安装时必须考虑消毒问题，同时便于更换。为了确保环境安全，排风高效过滤器也应考虑检漏的可能性，或采取其他确保不泄露的措施。我国很多 实验室没有做到这一点。
（6）室内不允许安装分体空调或立柜式空调器，因为空调器中的换热器事实上是一个微生物孳生装置，严重污染实验室环境。有些单位虽然不把分体空调或立柜式空调器安装在实验室内，而是安装在邻近房间，用风管进行送风。但由于高级别生物安全实验室必须采用直流风，而普通空调的换热器是按室内循环风设计，达不到直流风要求的大焓差，再加上为了降低造价，设备容量没有富裕，根本达不到要求的室内温度。在高级别生物安全实验室做实验需要穿特制的防护服，有时需要穿多层，如果温度达不到要求，实验人员的感受会可想而知。
除此以外，还有更令人啼笑皆非的例子，如把三级生物安全实验室建成正压实验室，不按规定安装防火阀，选用净化工作台来代替生物安全柜，用安全柜的排风代替房间排风等，这些都是严重的错误。普通净化工作台与生物安全柜工作原理和用途完全不同，根本无法保护人体免受微生物感染，是十分危险的。
以上仅是一些例子，由此可以看出国内生物安全实验室建设市场的混乱。为了杜绝这些现象的发生，除了制定相关的规范标准，让设计和施工单位有“法”可依外，还应建立相应的管理、检测、认证机构，以确保生物安全实验室的建设质量。
4、设备备用问题
（1）应设置备用电源。如三级生物安全实验室要求双路独立供电，或采用备用发电机组，而四级生物安全试验室要求有第三备用电源。条件不具有时需要另设不间断电源，不间断电源的供电能力要求不少30 分钟。有的三级生物安全试验室仅采用普通市政供电，没有任何备用措施，显然不满足要求。
（2）排风机的备用问题。为了保证实验室内在任何情况下都保持负压，三级、四级生物安全实验室的排风系统要求应设置备用排风机，但很多工程没有设置。更有甚者排风系统没有备用风机，但送风设置了备用风机。
论文作者:骆斌
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第15期
论文发表时间:2018/10/23
标签：生物论文; 实验室论文; 排风论文; 高效论文; 过滤器论文; 室内论文; 四级论文; 《建筑学研究前沿》2018年第15期论文;