19PCR实验室暖通设计(第三版)
某大学PCR实验室cad暖通空调平面设计施工图
浅谈新冠病毒PCR检测实验室暖通空调系统设计
浅谈新冠病毒 PCR检测实验室暖通空调系统设计摘要：从2019年底，一场突如其来的由新型冠状病毒感染的肺炎在世界各国肆虐，至今仍未被消灭。
我国积极采取有效的防疫措施，对有疫情的地区进行全民核酸检测，动态清零的防疫措施。
早发现、早隔离、早治疗，防疫效果也是非常出色的。
同时也面临着核酸检测量巨大的挑战。
此前，国务院医政医管局发布《关于进一步做好疫情期间新冠病毒检测有关工作的通知》，要求三级综合医院均应当建立符合生物安全二级及以上标准的临床检验实验室，具备独立开展新型冠状病毒检测的能力。
实验室建设包含很多项目，如装饰装修工程、电气工程、空调系统、排风系统以及自控系统等，而对于实验室建设中，通风空调设计和压力控制是尤为重要的一部分。
因此，本文针对PCR实验室建设中的空调系统设计、实验室工艺布局和压力控制等问题着重进行探讨，提供参考。
关键词：PCR；空调系统；检测实验室；新型冠状病毒引言本文主要讨论新冠病毒PCR检测实验室的工艺平面布局图、压力控制、空调送风系统和排风系统的设计等，为PCR检测实验室的建设提供参考。
1.PCR实验室的概述1.1基因扩增实验室又被称为PCR实验室，其优点是灵敏度高、快速简便PCR反应的扩增方式是以指数方式增加的，能在极短的时间内得到大量的目的片段，不需要分离病毒或细菌及培养细胞，DNA 粗制品及RNA均可作为扩增模板。
可用于临床标本如血液、体腔液、洗嗽液、毛发、细胞、活组织等DNA扩增检测。
PCR是分子生物学科研与试验的日常方式，广泛应用于AIDS检测、乙型肝炎、禽类疾病等多种生物学领域。
肿瘤基因的测定与诊断、DNA指纹、个人鉴别、亲子鉴定和法医证据、动植物检疫、动物及其衍生物、动物饲料、化妆品、饮料卫生检测、性状转移作物和性状转移的细菌检测等。
1.新冠病毒PCR检测实验室工艺布局划分2.1新冠病毒PCR检测实验室按照检测流程（采集分泌物→进行留样→样本送检→核酸提取→荧光核酸检测→核酸检测报告）可划分为四个单独分区:试剂准备区（一区）、样本制备区（二区）、核酸扩增区（三区）和产物分析区（四区），并且每个区域配置对应的缓冲间，当缓冲间的门设置电子互锁时，应该在互锁门的附近墙壁上放置紧急接触解锁按钮开关，四个实验室常规情况下须相邻配置，以形成独立的PCR实验区域，另外在缓冲间外可以设置一个公用的PCR走道。
核酸检测实验室装修关键要点和要求
RT-PCR是检测新型冠状病毒核酸最广泛、最准确的筛选和确认方法。
大规模的核酸检测将不可避免地引起相关机构和单位重视建立标准化的临床PCR实验室。
如何避免污染是临床基因扩增实验室装修设计的关键问题，因此实验室的布局、空调通风系统设计、风量控制等都是围绕这一核心问题展开的。
核酸检测实验室装修要求：核酸检测实验室有设计理念、装修要求、净化空调系统、通风、自控、工艺设备等几个关键点。
材质：隔墙及吊顶——净化彩钢板、地面——同质透芯PVC地板、净化实验室专用门、观察窗要求：1.墙面：光洁、不产尘积尘、耐腐蚀，易清洁消毒、无缝隙。
2.地面：防静电、耐腐蚀、无缝隙、无渗漏。
3.阴阳角：均用圆弧角密封处理。
4.门：必须设置自动互锁(机械或电子)。
净化空调、通风系统、自控系统要求：1.避免交叉污染，采用全新风空调系统。
2.样品制备区严格按照BSL-2设计施工。
3.排风系统全部按照要求采用高效过滤器净化。
4.气流组织：采用上送下排形式。
5.压力梯度控制通过微压差计及精密自控系统控制。
6.实验室入口处显示房间内各项指标参数，并设置偏离报警。
工艺设备要求：1.实验台下部均留空，无死角。
2.全部采用不锈钢304制作。
3.样品制备区设置洗眼装置，必要时应有应急喷淋装置。
4.非接触式操作理念(感应式水龙头、感应式自动门、互锁传递窗等)。
核酸检测实验室装修关键点：1.平面布局：不论是组合式还是分散式布置的PCR实验室，各功能房间均宜设置独立缓冲间2.区域空气流向：为避免交叉污染，PCR实验室空气流向必须严格遵循单一方向进行，即只能从试剂贮存和准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区。
3.通风空调：为避免交叉污染，各功能用房内空气不能掺混。
混合式PCR实验室应采用新风直流空调系统，当采用新风系统有困难时，各区域的空气只能在自己的房间内循环。
4.生物安全：按照新型冠状病毒实验室生物安全指南（第二版）的规定，2019-nCoV病原体暂按照第二类病原微生物进行管理，则样本植被区宜为负压或加强型P2实验室，核酸操作应在生物安全柜内进行。
PCR病毒检测实验室的空调设计
PCR病毒检测实验室的空调设计惠特环境科技有限公司 吴海涛*摘 要PCR病毒监测检测实验室是病毒检测可靠的筛查和确认手段，已经广泛用于医疗和其他领域，特别是在本次新冠肺炎病毒期间，是作为患者确诊检测的重要手段，国家也在加强这方面的基础设施建设，对于此类实验室的空调设计，提出了完整的空调设计方案。
关键词PCR；病毒检测实验室；空调Air Conditioning Design of PCR Virus Testing LaboratoryWu HaitaoAbstract The novel coronavirus pneumonia virus monitoring laboratory is a reliable screening and validation method for virus detection. It has been widely used in medical and other fields, especially during the new crown pneumonia virus. It is an important means for the diagnosis of patients. The state is also strengthening the infrastructure construction. For this kind of laboratory, the air conditioning design of PCR is put forward in the paper.Keywords PCR; Virus testing laboratory; Air conditioning0 引言PCR技术目前广泛用于各个领域，在病毒领域，核酸检测是目前可靠的筛查和确认手段，使用也很普遍，但核酸检测过程很容易受污染，整个操作需要在严格的实验环境中，才能保证数据结果的准确性，不漏检、错检疑似病例，当检测病毒时，对于PCR实验室来说，其同时也是生物安全实验室，此类PCR 实验室的建设不仅仅需要满足PCR实验室的设计要求，同时要满足生物安全实验室的设计要求。
19PCR实验室暖通设计(第三版)
局部排风 生物安全柜，柜口面风速≥0.5m/s；采用Ⅱ级 B2型生物安全柜 生物安全柜排风系统单独设置，高空排放， 且在排风入口设置高效过滤器，室外排风口高 于所在建筑物屋面2m以上 多台生物安全柜并联运行时应采用变风量排 风系统，其新风补风系统也应变风量运行
[4]
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计
风速
噪声
（m/s） dB（A）
8 8 8
12 15 15
18~26 18~26 18~26
40~60 40~60 40~60
≤0.15 ≤0.15 ≤0.15
<60 <60 <60
8 -
15 6 6
-15 0 5
18~26 18~27 18~27
40~60 40~60 40~60
≤0.15 ---
<60 <60 <60
[4]
设计依据 设计参数 空调设计
净化风机盘管+变风量新风系统 净化风机盘管送、回风口可以采用低阻 高中效过滤
[4]
设计依据 设计参数 空调设计
净化风机盘管+变风量新风系统 净化风机盘管送、回风口可以采用低阻 高中效过滤器
超低阻高中效过滤器对大气菌的过滤效率达到95%
[4]
设计依据 设计参数 空调设计
压差控制
[4]
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计 气流组织设计
压差控制器控制 安装压差控制器 测量实验室、缓冲间与参照区域间的实际压差， 和设定值进行比较，根据控制器的PID运算得出 偏差值，以此为信号控制送风阀的动作，进而 对房间送风量及送/排风量差进行调节，从而最 终控制房间的压差值。
条件： 闭环控制 变风量调节阀响应时间小于1S 风量平衡相应时间小于3S
质量检测PCR实验室建设与管理
质量检测 PCR 实验室建设与管理发布时间：2022-10-31T01:37:48.400Z 来源：《中国医学人文》2022年17期作者：古慧贤张玄妮[导读] 本文介绍了本所PCR质量检测实验室的建设和管古慧贤张玄妮深圳市药品检验研究院（深圳市医疗器械检测中心）广东深圳518000摘要：本文介绍了本所PCR质量检测实验室的建设和管理，包括总实验室设计、生物安全、实验室管理、人员培训和管理、室间质评和实验耗材等方面。
目前该实验室已正常、有序投入使用，本文旨在为其他PCR实验室的建设与管理提供参考经验。
关键词：PCR实验室、生物安全、设计、管理药品、医疗器械和化妆品，目前已划归作为“医用品（Medical Product）”，由国家药监局统一监管。
医用产品质量不仅仅关乎经济的发展，而且深深影响每个国民的健康，对医用产品的严格监管和客观评价是药监部门的职责和重中之重。
聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction)，以下简称为PCR，这是一项重要的基因扩增技术，在体外环境下，以靶DNA作为模板，在DNA聚合酶的作用下将dNTP合成DNA 片段，有灵敏度高、产率高、方便快捷等优点，目前已经广泛用于药品、器械、法医、科学研究和检验检测，是分子生物学常规的、重要的实验技术[2]。
由于PCR的灵敏度高，一旦样品发生了污染，即便是微量的DNA，也极有可能产生假性结果，通常是假阳性。
除了检测试剂本身的污染以外，样本主要在检测过程中发生的污染，污染物包括PCR 产物、质粒、微生物等[3]。
本所作为中国南方最重要第三方医用品机构，保证产品质检的结果真实客观至关重要。
为了最大程度地降低样品在检测过程中受到污染的概率，参考高校和医疗机构已经完成建设PCR实验室的模板，结合成本考量和场地等现实情况，探讨适合第三方检测机构的PCR实验室建设方案，以提升检测水平，最大限度地保证检测结果的准确性和客观性。
本文将介绍本所质量检测PCR实验室的建设和管理的经验，为其他同类型的PCR实验室提供参考经验。
医学洁净实验室暖通设计应满足哪些因素
医学洁净实验室暖通设计应满足哪些因素一、洁净实验室空调系统空调均要采用全新风直流式空调系统，全送全排。
空调送风系统和排风系统之间可设置非接触式的热回收系统，如乙二醇热管热回收系统，乙二醇溶液的浓度依据冬季的室外Z低级气温确定。
洁净医学实验室空调系统的设计应根据洁净医学实验室的使用功能、实验种类、设施的平面系统划分进行划分和设置，对于有生物安全要求的洁净医学实验室，需符合《生物安全实验室建筑技术规范》GB50346的规定。
空调系统的划分和空调方式选择应经济合理，并有利于洁净医学实验室的消毒、自动控制、系统设置、节能运行，同时避免互相影响。
洁净医学实验室空调系统的负荷计算应充分考虑建筑围护结构、人员、实验设备的冷、热、湿负荷。
空调系统均要预留足够的夏季再热量，夏季再热优先采用热水、蒸汽，在夏季没有热水、蒸汽的场合可以采用电再热。
洁净医学实验室实验人员日常呼吸所需要的氧气、实验室的环境温湿度、洁净度由洁净医学实验室的送风来保证。
通常洁净医学实验室的空调系统为全空气空调系统，空调机组从设施之外抽取新鲜的空气，通过各级过滤器的过滤去除尘埃和微生物；通过表冷器、加热器、加湿器进行热湿处理，对空气进行升温或者降温；满足要求的空气由送风机通过送风管送入室内，满足实验人员的需要。
洁净医学实验室的送风系统应设置粗、中、高效三级空气过滤器。
为防止经过中效空气过滤器的送风再被污染，中效空气过滤器宜设在空调机组的正压段，对于全新风系统，可在表面冷却器前设置一道保护用中效过滤器。
二、全新风系统新风量比较大，新风经过粗效过滤后，其含尘量还是比较大的,容易造成表面冷却器的表面积尘、阻塞空气通道，影响换热效率。
空调机组的安装位置应考虑日常检查、维修及过滤器更换等因素。
TIPS：对于寒冷地区和严寒地区，应考虑水冷式换热设备的冬季防冻问题。
对于水冷式换热设备的防冻问题着重考虑新风的防冻问题，可以采用设新风电动阀并与新风机连锁、设防冻开关，同时设置辅助电加热器等方式。
一般型、加强型、PCR二级生物安全实验室的暖通系统设计
一般型、加强型、PCR二级生物安全实验室的暖通系统设计作为生物安全实验室重要二级屏障的暖通空调系统，主要为实验室工作人员及周围提供保护，避免交叉感染。
为了达到这个目的，暖通空调系统需要提供新风、控制温湿度、减少异味。
另外，暖通系统的空调、通风和净化设计还需经运行管理人员、使用人员及生物安全负责人员的审查通过。
一、二级生物安全实验室1、空调负荷一般办公房间的空调负荷包括围护结构负荷、新风负荷、照明负荷、办公设备负荷、人员负荷以及其他负荷等。
生物安全实验室比一般办公房间的空调负荷要大得多，它需要额外考虑：实验设备的散热量与为维持房间风量平衡而补充的新风量。
实验室相比于一般办公房间，除办公设备散热量外还需额外考虑实验室工作所用设备如低温冰箱、高压灭菌器的高散热量，这些都会影响实验室的显热负荷；实验室因为存在局部排风设备如生物安全柜，为了维持实验室的风量平衡，除人员新风外还要补充新风，需要考虑额外的新风负荷。
2、空调及通风系统生物安全实验室的空调及通风系统设置应根据操作对象的危害程度、平面布置、风险评估等情况经技术经济比较后确定，普通型BSL-2级生物安全实验室一般可选择采用全空气系统、“空气—水”系统、变冷媒流量多联机（VRF）系统或者分体空调等多种形式。
在空调通风系统设计时应注意采取有效措施避免实验室之间以及与其他区域的交叉污染。
普通型BSL-2级生物安全实验室当配置有生物安全柜时应设置机械通风系统：设置内循环型生物安全柜的实验室应设置全室排风系统；而全排型生物安全柜需设置独立于建筑物其他公共通风系统的专用风机及管道将其排出。
需要注意的是，全排型生物安全柜的排风并未在有关规范中禁止与所在实验室的通风系统合并，国外的相关标准中还提供了合并排风的具体做法，美国BMBL标准以及NSF/ANSI-49给出了合并排风的实施方案。
对于TYPE A1/A2 CLASS II生物安全柜，可通过伞形罩或套管（canopy/thimble）将部分排风接至实验室排风系统，如图所示。
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界环境对实验造成影响外，其它无特殊 条件要求。
[2]
四个区域 平面布局 布局形式
组合式 完成PCR四个实验过程的实验用房相
邻布置，形成集中、独立的实验区域。 每个实验室应设置独立缓冲间、实
验室间应设置带消毒装置的传递窗。
三.PCR实验室的主要功能和设备配置
[4]
设计依据 设计参数 空调设计
全空气系统
三级过滤（初效+中效+高效） 空调风机变频，选用运行曲线陡降型 对于设有生物安全柜的房间设置独立的变
风量新风系统 全面排风与生物安全柜排风分开设置
[4]
设计依据
净化风机盘管+变风量新风系统
净化风机盘管送、回风口可以采用低阻 高中效过滤
设计参数
[1]
实验目的
基本原理
PCR(Polymerase Chain Reaction)即 聚合酶链式反 应，又称无细胞分子克隆系统或体外酶促基因扩增 法。是分子生物学研究和实验的常规方法，也是生 物学、医学临床等领域广泛应用的实验技术。
PCR实验又称临床基因扩增实验，通过将病毒体 内所含的基因进行扩增，即将微量的DNA大幅增加， 以测出一些病毒含量不高的感染者体内是否含有特 定的病毒。
气流组织设计
压差控制
其他设置
五.总结
[5]
总结
PCR实验室要严格贯彻既有安全工作制度或安全标准 操作程序，所有操作应符合国家相关规范要求。
建筑布局上对PCR实验室进行合理分区。
严格控制各实验室房间的压力梯度，防止扩增产物污 染样本。
设置净化空调系统和杀菌消毒装置，减少室内现存污 染物对实验的影响。
[3]
标本制备区
主要功能 核酸(RNA、DNA)提取、贮存 扩增反应管的制作
设备配置 2-8C冰箱、-20C或-80C冰箱 高速台式冷冻离心机 混匀器 水浴箱或加热模块 微量加样器（覆盖1-1000ul） 可移动紫外灯（近工作台面）
生物安全柜 消耗品：一次性手套、一次性吸水纸、耐高压处理
四.PCR实验室空调通风设计
[4]
设计依据
国家关于PCR实验室建设及管理的现行技术规范和标准 *《临床基因扩增检验实验室管理暂行办法》 卫生部 *《临床基因扩增检验实验室基本设置标准》 *《临床基因扩增检验实验室工作规范》
*《医疗机构临床基因扩增检验实验室管理办法》卫办医 政发 【2010】194号 *《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则》
[4]
设计依据
新、排风系统变风量运行示意图
设计参数
空调设计
通风设计
[4]
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计 气流组织设计
为避免交叉污染，PCR实验室空气流向必须严 格遵循单一方向进行，即只能从试剂贮存和准备 区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区 →扩增产物分析区
气流组织采用上送下排，送风口和排风口布置 应使室内气流停滞的空间降低到最小程度
的离心管和加样器吸头（带滤心）
专用工作服和工作鞋 专用办公用品 如需处理大分子DNA，应具有超声波水浴仪
[3]
扩增反应混合物配 置和扩增区
主要功酸扩增仪 微量加样器（覆盖1-1000ul） 可移动紫外灯（近工作台面） 消耗品：一次性手套、一次性吸水纸、耐高压处理
空调设计
[4]
设计依据
净化风机盘管+变风量新风系统
净化风机盘管送、回风口可以采用低阻 高中效过滤器
设计参数 空调设计
超低阻高中效过滤器对大气菌的过滤效率达到95%
[4]
设计依据 设计参数 空调设计
净化风机盘管+变风量新风系统
净化风机盘管送、回风口可以采用低阻 高中效过滤器
新风系统根据房间内生物安全柜的运行 情况变频运行 全面排风与生物安全柜排风分开设置
在生物安全柜操作面或其他有气溶胶操作地点 的上方附近不得设送风口
高效过滤器排风口应设在室内被污染风险最高 的区域，单向布置，不得有障碍
[4]
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计 气流组织设计
[4]
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计 气流组织设计 压差控制
缝隙法计算 缝隙法计算实验室及缓冲间保持一定压力时所需 要的送风量和排风量
二.PCR实验室平面布局
[2]
四个区域
试剂 配置室
样品 处理室
核酸 扩增室
产物 分析室
缓冲
缓冲
缓冲
PCR专用走道
缓冲
[2]
四个区域
平面布局
上 海 第 三 人 民 医 院
[2] 上海复旦大学附属华山医院 四个区域
平面布局
[2]
四个区域 平面布局 布局形式
分散式 各实验用房彼此相距较远，呈分散
最小换气 次数（次/
小时）
与室外方向上相 邻相通房间最小
压差(Pa)
试剂储存
8
12
10
和准备区
标本制备
8
15
8
区
扩增反应
8
15
-10
混合物配
制和扩增
区
扩增产物
8
15
-15
分析区
缓冲间
-
6
0
PCR专用走
-
6
5
廊
温度 （℃） 18~26 18~26 18~26
18~26 18~27 18~27
相对湿度 风速 噪声 （%） （m/s） dB（A）
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计 气流组织设计 压差控制
[4]
空调及通风系统采用间歇运行
设计依据
设计参数
空调设计
通风设计
气流组织设计
压差控制
其他设置
[4]
设计依据
全空气系统空调箱内宜 设置光催化空气杀菌消毒 类装置；
设计参数 空调设计 通风设计
净化风机盘管宜在回风口 设置光催化空气杀菌消毒 类装置
标本制备区：“可通过在本区内设立正压条件避免 从邻近区进入本区的气溶胶污染。”
扩增区：“可降低本区的气压以避免气溶胶从本区 漏出。”
扩增产物分析区：“采用负压条件或减压情况下
(如安装排风扇)可减少扩增产物从本区扩散至前面区域 的可能性。”
[4]
设计依据
设计参数
PCR 实验室室内设计参数
区域
洁净度 等级
“对于涉及临床样本的操作，应符合生物安全二 设计参数 级实验室防护设备、个人防护和操作规范的要求。”
BSL-2
[4]
设计依据
《生物安全实验室建筑技术规范》 GB50346-2011
设计参数
[4]
设计依据
《生物安全实验室建筑技术规范》 GB50346-2011
设计参数
[4]
设计依据
设计参数
《临床基因扩增（PCR）检验实验室规范》
PCR实验室暖通设计探讨
韩磊峰、郑若 2014.10
一.PCR实验概述 二.PCR实验室平面布局 三.PCR实验室各房间主要功能和设备配置 四.PCR实验室空调通风设计 五.总结
一.PCR实验概述
[1]
实验目的
PCR实验是专门用来检验艾滋病、乙型肝炎、禽 疫病等病毒感染性疾病的一种检测手段。
1985年美国PE-Cetus公司人类遗传研究室的 Mullis等发明了具有划时代意义的PCR技术。
知识回顾 Knowledge Review
放映结束 感谢各位的批评指导！
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让我们共同进步
*《生物安全实验室建筑技术规范》 GB50346-2011 *《实验室生物安全通用要求》GB19489-2008 *《洁净厂房设计规范》GB50073—2013 *《微生物和生物医学实验室生物安全通用准则》WS2332002 中华人民共和国卫生部
[4]
《医疗机构临床基因扩增检验实验室工作导则》
设计依据
40~60 ≤0.15 <60 40~60 ≤0.15 <60 40~60 ≤0.15 <60
40~60 ≤0.15 <60
40~60 40~60
--
<60
--
<60
[4]
设计依据 设计参数 空调设计
空调负荷构成
围护结构负荷 人员负荷（一般少于常规） 照明负荷 设备负荷（冰箱、仪器设备） 新风负荷（最大组成部分）
[4]
设计依据 设计参数 空调设计 通风设计
全面通风 换气次数≥6次/小时 送风采用新风机组经热、湿处理及三级（初 效+中效+亚高效）过滤后送入室内 排风口设置于房间的下部，且在排风口设置 高效过滤器
新风机组和排风机均采用变频机组，以应对 工况的改变
局部排风 生物安全柜，柜口面风速≥0.5m/s；采用Ⅱ级 B2型生物安全柜 生物安全柜排风系统单独设置，高空排放， 且在排风入口设置高效过滤器，室外排风口高 于所在建筑物屋面2m以上 多台生物安全柜并联运行时应采用变风量排 风系统，其新风补风系统也应变风量运行
的离心管和加样器吸头（带滤心）
专用工作服和工作鞋 专用办公用品
[3]
扩增产物分析区
主要功能 扩增片段的测定
设备配置 视检验方法不同而定。基本仪器设备如下： 微量加样器（覆盖1-1000ul） 可移动紫外灯（近工作台面） 消耗品：一次性手套、一次性吸水纸、加样器吸头 （带滤心）
专用工作服和工作鞋 专用办公用品
安装压差控制器 测量实验室、缓冲间与参照区域间的实际压差， 和设定值进行比较，根据控制器的PID运算得出 偏差值，以此为信号控制送风阀的动作，进而 对房间送风量及送/排风量差进行调节，从而最 终控制房间的压差值。
条件： 闭环控制 变风量调节阀响应时间小于1S 风量平衡相应时间小于3S