探討中心實驗室的設計    上海

1、實驗室建設主要依據
中心實驗室建設不論是改造或新建均要編制項目可研性報告及設計要求，而在可研報告及設計要求中均必須列出實驗室建設主要依據，以滿足國家對實驗室建設的相關要求，而該項工作一般由中心人員提出。
主要依據有：
《省、地、縣級疾病預防控制中心實驗室建設指導意見》衛生部、國家發改委[2004]108號
《疾病預防控制中心建設標準》 住房和城鄉建設部、國家發改委、衛生部 建標127-2009
《生物安全實驗室建設技術規范》 GB50346—2011
《實驗室生物安全通用要求》GB19489-2008
《微生物和生物醫學實驗室安全通用準則》 WS233-2002
《科學實驗建筑設計規范》JGJ91-93
《危險化學品安全管理條例》國務院2011.3.2批準
《廢物管理條例》國務院2003.6.4批準
《潔凈室施工及驗收規范》 GB50591-2010
《艾滋病檢測技術規范》 2009年版
《結核、病媒等實驗室基本要求》
《計量法、認證認可條例、實驗室和檢查機構資質認定管理辦法》等要求
《抗震、防雷、消防》等國家標準要求。
2、實驗室建設與規劃應遵循原則
2.1科學合理的原則，選址合理，工藝布局規范，物流、污物流組織通暢，設計理念。
2.2安全位的原則，滿足各類生物安全規范要求，設置必要的安全措施，確保實驗人員及環境的安全，一切建設及規劃服從于生物安全。
2.3布局的原則，生物安全危險性評估，科學、合理、總體構思及概念設計，滿足操作規程進行工藝平面布局設計，再進行通風空調、電氣、給排水、消防、生物安全措施等方面設計。
2.4功能齊全的原則，結合地區地方病合理設置實驗室的功能，滿足本地區預防檢測的要求。
2.5遠期規劃的原則，前意識，高標準、嚴要求，空間上留有發展余地。
2.6使用方便的原則，便于控制，便于管理，便于操作。
2.7以人為本的原則，體現人性化和人文關懷理念，營造舒適的檢測環境。
2.8厲行節約的原則，根據檢測項目工作量、經濟狀況，結合自身的實際情況，在滿足生物安全的前提下厲行節約。
3、總體要求
3.1選址合理、各功能分區明確
選址應遠離居民居住區、公共建筑群區，應處于城市繁華區域的下風側。
3.2功能分區原則
3.2.1水平方向或垂直方向劃分功能區。
3.2.2實驗室區域應與辦公區域隔離。
3.2.3毒性強、感染性高的實驗室應與普通實驗室區域隔離，成為相對獨立或獨立區域。
3.2.4實驗室流向應由安全低毒實驗室向高度高感染性實驗室過度。高度高感染性實驗室應遠離人員頻繁活動區，盡量布置在走廊的末端。
3.2.5實驗室區域盡量布置在兩個疏散樓梯的中間。
3.2.6應按實驗室的相關管理規范、操作規程、操作程序，對各實驗室進行合理分割。
3.3物流、污物流、空氣流組織原則
物流：由樣品接樣區域→→實驗室輔助區域→→普通實驗室區域→→低毒實驗室區域→→高度高感染性實驗室區域，受控區。
污物流：由高度高感染性實驗室區域，受控區，或低毒實驗室區域→→污物通道→→污物樓梯或電梯，消毒且打包后。
空氣流：由清潔區域→→半污染區域→→污染區域，受控區，負壓。
由潔凈高的區域→→潔凈低的區域→→非潔凈區區域，正壓。
4、實驗室工藝設計要點及建議
4.1總體規劃
土建與實驗室分開建設，實驗室宜整體分包，單獨設計、招標與建設避免多方施工，交叉破壞，責任不清。
4.2設計方要求
目前實驗室設計一般選用有凈化工程、電子工程或建筑裝飾工程設計資質的設計單位，對設計方要求應其具有所有實驗室設計能力及業績，其設計水平應能根據建設方要求展開設計并保證符合有關要求。
4.3凈高
合理的建筑層高及凈高與樓宇能耗、有毒有害氣體擴散和人員舒適度密切相關，在建筑層高確定后應盡量將技術夾層上移以保證凈高。凡有壓差、凈化的實驗室凈高宜2.5-2.7m，其余實驗室凈高宜2.7-3.0m，在設計圖紙上一定要求其標出凈高。
4.4樓層及房間布局
樓層及房間合理布局重要，實驗室樓宇自下而上宜按照臨檢、微生物、理化、病媒或毒理，依次布置，以便合理設置工程管網，有利于有毒有害氣體排放。樓層房間應根據有關建設要求按類別單元歸攏分區設置。
4.5開間模數、進深與走廊寬度
實驗室開間模數宜為3.5-4.0m，進深宜為6.0-9.0m，能滿足各類實驗室工作要求，在化學分析中心實驗室因設中央臺和兩側邊臺，其開間模數可成倍增加7-8m，兩側開側門與輔助用房，如純水制備室、樣品處理室或常規儀器室相連，形成一個工作單元，方便人員操作。 在建設標準中走廊寬度為1.6-2.0m，若寬度2.0m，會感到壓抑且不利于大型設備的搬運，建議寬度2.0-2.2m。
4.6隔墻、地面與吊頂
隔墻材料應滿足消防安全、生物安全的要求。如氣瓶室、化學試劑室、樣品處理室、高壓滅菌室應設置實體墻，其余隔斷用輕質材料。因生物安全實驗室要求易清潔、不滲水、耐化學品和消毒劑的腐蝕。建議其余實驗室用手工巖棉雙玻鎂夾芯彩鋼板、單玻鎂夾芯彩鋼板或手工巖棉夾芯彩鋼板為佳，鋁隔板、玻璃隔斷實體墻等次之。實驗室地面應采用耐腐蝕、耐磨損、易沖洗的建筑材料。理化及微生物消毒室宜選用耐磨地磚，其余實驗室可選用PVC卷材、橡膠地板環氧樹脂自流坪次之。凡涉及生物安全、恒溫恒濕、凈化和有壓差的實驗室宜采用手工巖棉雙玻鎂夾芯彩鋼板吊頂，其余房間可采用礦棉板、鋁扣板等吊頂材料。
4.7門窗與觀察窗
實驗室的門窗應滿足大型設備搬運、可視化、通風及安全的需要。凡有大型設備的房間應設為子母門，門上設觀察窗，普通實驗室門寬以1.1米-1.2米，不對稱雙開，為宜，有緩沖間的實驗室，包括無菌室、潔凈實驗室、生物安全實驗室等結構復雜的實驗用房，應留有隱蔽的設備門，供實驗設備，尤其是大型設備的進出，凡有安全隱患的房間門應外開以便及時逃生。除有凈化、壓差、恒溫恒濕、無菌要求的房間窗應密閉外，其余房間窗戶應盡量打開，以方便通風。為方便客戶參觀及實驗觀察,在實驗室走廊兩側及每一個工作單元房間內宜合理設置觀察窗，觀察窗的設置高度、位置、大小應統一。觀察窗材料宜用鋼化玻璃。
4.8實驗臺柜
實驗臺結構宜用鋼木或鋁木結構，其常見尺寸寬度為750mm，高度為820mm，長度根據房間實際確定，但大型設備如ICP-AES應增加寬度，建議為850-900mm，其材質宜選用實心理化板，但培養箱臺、天平臺、離心機臺宜選用大理石材質、在實驗臺鄰墻位置設電源插座槽，或組，帶電源空氣開關，以方便實驗人員使用。
4.9電梯
實驗室電梯按用途分為客梯和貨梯。按清潔分為清潔梯和污物梯。部份實驗室除客梯外另設有送樣電梯、貨物電梯、污物電梯等。為避免投資浪費及能耗，可將貨物及污物電梯合并為一個實驗室電梯，用于樣品運送、設備搬運及廢棄物處置運送，但該電梯規格應能保證大型設備的搬運，如生物安全柜、低溫冰箱等，且電梯設置為從底樓直達實驗層，避免在行政辦公樓層停留以減小污染。
4.10電路
一般用電和實驗用電必須分開，實驗室供電應留有足夠的負荷余量，設計供電總量時應按目前設備總負荷2倍以上估算，為安全保存菌毒種、試劑及應急檢測，一般采用雙路供電，在總配電室旁可配自備電源，有備用的發電機組，以確保設備、試劑使用安全，架線方式宜采用橋架方式，在每層樓設電源箱，以方便引線及故障檢修。
4.11供氣
常見供氣方式有集中和分散兩種，各有優缺點，建議用防爆氣瓶柜，帶自動報警器，并在氣瓶室設置通風裝置，其安全性能夠得到保障。
4.12消防
因實驗室部份房間存在大型精密儀器、化學試劑、病原微生物、負壓及潔凈度房間等，如按普通消防設計成煙火感應報警消防噴啉裝置，過水后將發生嚴重后果，故建議保留煙火感應報警器，取消噴啉裝置，采用其它合理的滅火裝置如消防砂、干粉滅火器、二氧化碳滅火器、鹵代烷型滅火器等。消防設計方案一定要報當地消防主管部門審核批準后實施，否則留下責任隱患。
4.13給水及純水供應
高度出城市給水管網水壓范圍的實驗樓，給水系統宜設置變頻恒壓供水裝置，純水供應建議臨檢及微生物室采用集中式供水，預埋管道，實驗用水通過供水管道輸送到各個實驗用水點以方便使用, 理化分析對純水要求較高，宜采取分散供應方式。
4.14廢水排放及處理
實驗室廢水主要分為含致病微生物、含有機溶劑、含放射性物質及混合后更有害實驗廢水四類，在設計時應設置獨立排水管道并進行無害化處理后才能排入城市排水管網。排水管材應根據所排實驗廢水類別選用，含酸、堿廢水宜選用PVC管材，含有機溶劑廢水宜選用陶瓷管或水泥管。實驗廢水處理方式有化學法、物理法、生物法，但機構實驗廢水成份較為復雜，一般采取綜合處理法。設計后圖紙要找環保部門審批后方可實施。
4.15廢氣處理
實驗時會產生一些有害氣體，這些廢氣直接排放到大氣中，會對人類和環境造成很大的污染。在設計時要明確要求設計方進行廢氣處理設計，以便預設風管，廢氣通過風管引入噴淋塔進行處理，廢氣凈化噴淋塔置于樓頂天面上，風機與循環加壓水泵聯動，以便建成的實驗室廢氣排放符合環境保護的相關要求。
4.16通風與空調
無特殊要求房間除門窗通風外，可設側墻換氣扇通風，在理化區應多設通風柜及吸氣罩，凡產生有害氣體設備如光譜及色譜分析類設備均應設吸氣罩，設計時應確定位置和高度，并留有發展空間，在化學試劑庫房吸風罩與試劑柜相連，設感應裝置，自動排氣。所有通風柜的排風系統宜獨立設置，即“一柜一管風機系統”，不宜共用風道，不得借用消防風道。實驗室不宜采用不同實驗室之間空氣交換的中央空調系統，避免造成交叉污染，獨立實驗室可采用單獨空調，單元組合類實驗室可設風機盤管系統或變頻變冷媒流量一拖多系統。
4.17空氣凈化與壓差
臨檢實驗室無凈化要求，微生物實驗室中消毒實驗室設計為周邊6-7級，局部5級，其余實驗室設計為7級，理化實驗室除ICP-MS設計為6級，其它實驗室無凈化要求。設壓差的實驗室主要有潔凈室、PCR室、結核實驗室及病原微生物負壓BSL-2室，潔凈室之間及與室外壓差5-10Pa為宜，PCR室的試劑配制室及樣品處理室宜微正壓+5-10Pa，核酸擴增室及產物分析室宜微負壓-5-10Pa。
4.18樓宇智能化
機構承擔著突發公共衛生事件處應急處置、反生物等任務，其實驗室具有一定的生物化學及物理安全性要求，因此在計算機網絡、樓宇自控、安全防犯等智能化系統應達同期社會水平，并留有一定發展空間。在各網絡實驗室、重要儀器設備、危險化學品庫房、走廊等處應盡可能多設數據、語音接點，重要場所設置攝像頭，進入實驗區設電子門禁系統。
4.19其它
除以上要點外還應關注地漏設置、洗眼器、緊急沖淋器、380V電源房間、插座方式 、不間斷電源房間、電線型號質量、電源接地 、燈具類別、應急照明、照度要求、 紗窗、玻璃顏色、窗簾、小型熱水器設置、水嘴設置、防雷等，缺一不可，否則在建設過程和使用中會面臨諸多問題，影響功能使用。
5、實驗室驗收基本要求
5.1滿足《實驗室建設指導意見》、《建設標準》中關于實驗室設置的要求。
5.2實驗室規劃與設計符合保護人員、環境的要求。
5.3實驗室平面布局和流程科學合理、流程簡捷、潔污分明、層次清析。盡可能做到人流物流分開、嚴重污染的區域與潔凈區域設立緩沖區，同時達到去污有效，能有效地切斷感染途徑，降低感染率。
5.4滿足實驗室安全用電、用水、照明要求具備應有的防火、劇毒化學品和菌毒種保管以及符合“三廢”處理的有效設施等。
5.5有嚴格的受控區域對特別區域要有明顯的警示標識。
5.6特殊用房應具備有相應的環境控制設施及安全報警裝置。
5.7對特殊實驗室如生物和潔凈實驗室要有資質部門的驗收合格報告。