P3生物实验室通风空调系统设计
ABSL-3生物负压安全实验室建造详解(暖通、自控)
↑
↑
回风
↓
→排风至室外
负压洁净区二次回风空调系统：
新风→粗效过滤器→中效过滤器→表冷→中效过滤器→高效过滤器→洁净室→粗效过滤器
↑
↑ 高效过滤器
回风
↓
→高效过滤器→排风至室外
负压洁净区一次回风空调系统：
新风→粗效过滤器→中效过滤器→表冷→中效过滤器→高效过滤器→洁净室→粗效过滤器
↑
高效过滤器
回风
↓
→高效过滤器→排风至室外
型。
2、机组尺寸仅供参考，准确尺寸由机组供货商提供。供货商提供的设备尺寸不应 超过设计控制尺寸 5%以上，否则必须获得设计师认可。
3、所有空调机组的风机均设变频器，由控制承包商提供。 4、通过盘管所在空调器截面的气流速度不应大于 2.0m/s。新、回风口均应配手动
对开多叶调节风阀，由机组供货商提供。
为热水再热，再热热水为 35/30℃热水。
2. 空调冬季热源为 60/50℃热水，来自动力站。冬季加湿为 0.2MPa 工业蒸汽。
3. 空调系统总冷热负荷、加湿量统计表如下： 疫苗车间
夏季冷热量
项目
参数
单位
夏季总冷量（总冷负荷）
660.0
kW
夏季空调机组总再热量
190.0
kW
冬季冷热量
项目
参数
冬季空调总热量（总热负荷）
病毒的 DNA 和 RNA 中的化学键吸收热量导致键断裂的过程是病毒高温失活的 核心。细菌蛋白质、核酸等化学结构是由氢键连接的，而氢键是较弱的化学键， 当菌体受热时，氢键遭到破坏，蛋白质、核酸、酶等结构也随之被破坏，失去其 生物学活性，导致细菌死亡。此外，高温亦可导致胞膜功能损失而使小分子物质 以及降解的核糖体漏出。
关于医学生物安全实验室暖通空调设计要点
关于医学生物安全实验室暖通空调设计要点摘要：近几年在抗击新型病毒等疫情防治工作背景下，我国生物技术的快速发展，政府越来越注重生物安全实验技术和环境的改革创新，在许多城市各大生物医疗机构都建立P2及P2+实验室。
在获得科技成果的同时，需要保障医学研究和人员健康，保护样本完成性和环境，建立生物安全实验室和环境保护。
要想保证这类实验室安全稳定的运行，就需要对可能出现的故障进行分析，以此来优化设备结构，减少实验室内出现的空调、通风和净化出现的压差，温度、湿度等问题。
本文通过对生物实验室暖通空调的故障进行简要分析，结合相关的设计原则，希望能够促进实验室的安全使用。
关键词：生物安全；实验室；故障前言：生物实验室主要是进行生物科学实验的场所，这些场所的风险性较大，所以要严格控制生物实验室的建筑环境质量才能保证生物实验的有效性。
近几年来，我国生物科学快速发展，但生物实验室的的安全性也随之提高，由于其功能的特殊性，在工作中不可避免地会产生一定量的危害物质。
如果实验室的质量不过关，那么会造成不可估量的后果。
生物实验室的暖通空调系统，就是极为重要的设计环节，一旦暖通空调系统出现故障，轻则导致相关工作无法正常进行，重则造成内部污染、危及工作人员以及周边居民的生命财产安全，造成严重的安全事故。
因此，保证医学生物实验室的空调正常运转是极为重要的一项工作[1]。
一、医学生物安全实验室暖通空调系统生物安全实验室的暖通空调系统从宏观上来看包括空调送风系统和通风排风系统，由于生物安全实验室的特殊性，主要功能是为了避免环境和样本的交叉污染和二次污染，通常设计为全新全排系统。
送风空调采用组合式空调系统，具备初中效过滤，表冷，加热加湿，隔声等功能，经过机组初中效过滤后送入到净化风管内，经过高效过滤器送入到房间。
所以全新全排暖通系统对整个系统所耗费的能源是非常大的。
因此在空调设计环节里就要考虑到能源的节省，机组考虑必要的节能或能量回收装置。
P3试验室设计要求
生物安全防护三级实验室生物安全防护三级实验室，简称，P是英语protect保护的缩写。
整个实验室完全密封，室内处于负压状态，从而使实验室内部的气体不会泄漏到外面而造成污染。
一、分级实验室生物安全防护实验室是指实验室的结构和设施、安全操作规程、安全设备能够确保工作人员在处理含有致病微生物及其毒素时，不受实验对象侵染，周围环境不受污染。
根据微生物及其毒素的危害程度不同，分为四级，一级最低，四级最高。
生物安全防护一级实验室一般适用于对健康成年人无致病作用的微生物;二级适用于对人和环境有中等潜在危害的微生物;三级适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致死疾病的致病微生物或其毒素；四级适用于对人体具有高度的危险性，通过汽溶胶途径传播或传播途径不明、目前尚无有效疫苗或治疗方法的致病微生物或其毒素。
二、设计要求1、安全设备和个体防护1.1实验室中必须安装n级或n级以上生物安全柜1.2所有涉及感染性材料的操作应在生物安全柜中进行。
当这类操作不得不在生物安全柜外进行时，必须采用个体防护与使用物理抑制设备的综合防护措施。
1.3在进行感染性组织培养、有可能产生感染性气溶胶的操作时，必须使用个体防护设备。
1.4当不能安全有效地将气溶胶限定在一定范围内时，应使用呼吸保护装置。
1.5工作人员在进入实验室工作区前，应在专用的更衣室（或缓冲间）穿着背开式工作服或其他防护服。
工作完毕必须脱下工作服，不得穿工作服离开实验室。
可再次使用的工作服必须先消毒后清洗。
1.6工作时必须戴手套（两副为宜）。
一次性手套必须先消毒后丢弃。
1.7在实验室中必须配备有效的消毒剂、眼部清洗剂或生理盐水，且易于取用。
可配备应急药品。
2、实验室设计和建造的要求2.1选址三级生物安全防护实验室可与其他用途房屋设在一栋建筑物中，但必须自成一区。
该区通过隔离门与公共走廊或公共部位相隔。
精选文档2.2平面布局a）实验室应明确区分清洁区和工作区。
b）清洁区包括办公间、个人衣物更换间、淋浴间（须连接防护服更换间）、监控室、储物间、清洗间等。
生物安全实验室通风空调系统的设计
生物安全柜及其所在房间送排风的综合方5 电气和自控系统电气和自控系统是通风空调系统可靠和节能运行的保障。
自控系统必须保证各个区域的压差要求。
送风和排风系统必须可靠连锁，保证压力梯度的稳定。
备用排风机组应能自动投入运行，同时应发出报警信号，立即进行维修。
空调通风设备应能自动和手动控制，控制和显示面板应设在清洁区。
同时为了节能，建议通风空调系统按变风量系统设计，尽可能降低运行费用。
6 工程实例图2和图3是我院承接的中国疾病预防控制中心(CDC)新建1期工程的典型P3实验室设计方案，供设计人员参考。
7结束语P3、P4实验室的研究对象都是对个人和环境有高度危害性的致病微生物，病原体逃逸出生物安全实验室造成感染的事例时有报道，通风空调系统的质量直接影响到实验室的安全性。
因此，必须对通风空调系统进行周密的设计，采取可靠的措施防止致病微生物对室内和室外环境的污染，同时保护实验对象不被污染，保证实验和生产的顺利进行。
参考文献：1.World Health Organization,Laboratory Biosafety Manual,Second Edition(Revised),Geneva 2003.2.U.S.Department of Health and Human Services,Center for Disease Control and Prevention, Biosafety in Microbiological and Biomedical Laboratories,4th Edition,May1999.3.朱守一，生物安全与防治污染，北京：化学工业出版社，1999年7月，第一版.4.于玺华，现代空气微生物学，北京：人民军医出版社，2002年1月，第一版.5.许钟麟，药厂洁净室设计、运行与GMP认证，上海：同济大学出版社，2002年1月，第一版.6.中华人民共和国国家标准，《生物安全实验室建筑技术规范》（送神稿）.7.中华人民共和国卫生行业标准，微生物和生物医学实验室生物安全通用准则，WS233-2002[S]，北京：中国标准出版社，2003年3.。
生物、化学实验室、动物房实验楼通风系统设计原则-喜格实验室
该工程位于深圳某科学园区，应用实验楼总建筑面积约为3.3万m²，其中地上建筑面积约为2.2万m²，地下建筑面积约为 1.1 万m²，主要建设内容包括16个生物实验室单元，3个化学实验室单元，SPF级实验动物房等实验用房，以及其他科研辅助用房和设备间等公共设施用房。
本工程微生物安全实验室级别为BSL-2，动物生物安全实验室级别为 ABSL-2。
生物化学实验室及动物房平面图如图1、2所示。
图1 生物化学实验室平面图图2 动物房平面图实验室通风设计(1)通风换气次数要求本工程根据动物房、生物、化学实验室工艺配合提出的要求，以及还包括《实验动物设施建筑技术规范GB 50447-2008》，《洁净厂房设计规范GB50073-2013》，《生物安全实验室建筑技术规范GB50346-2011》，《实验动物环境及设施GB14925-2010》等相关规范的要求，并通过对国内各知名实验室进行参观调研，对以下房间通风换气要求进行总结归纳，详见表1：表1 实验室通风换气次数(2)通风系统设计本工程实验动物环境设施均为屏障环境(正压)，供实验动物生产、动物实验、检疫使用。
适用于清洁动物、SPF动物。
洁净房间洁净度均为7级。
动物房、动物实验室及洁净走廊采用全新风直流式系统，为保证洁净区域各房间的洁净度要求，洁净区各房间换气次数均为20次/h。
新风处理采用初效和高中效过滤器，末端风口采用高效过滤风口。
采用板翅式变频热回收空气处理机组(双风机一用一备)，排风设置活性炭吸附装置(除味)，高位排出。
空调机房设在动物房本层，气流组织采用顶送，下侧排风。
每个送风支管设置定风量调节阀，每个排风支管设置变风量调节阀，以便调节各房间的压差。
从湿度控制和不给微生物创造滋生条件方面考虑，采用干蒸汽加湿。
每个防火分区IVC笼具的通风系统均单独设置一套排风系统，每个排风支管设置一个定风量调节阀，补风风量由本防火分区空调系统负担。
实验室空调通风工程方案
实验室空调通风工程方案一、前言实验室是科研和教学的重要场所，空气质量的良好与否直接关系到实验室工作人员的健康和实验结果的准确性。
实验室作为一个密闭的场所，空调通风系统的设计和运行显得尤为重要。
本文将针对实验室空调通风工程进行分析和设计，并提出相应的解决方案。
二、实验室空调通风系统的现状分析1. 空气质量问题由于实验室内常常进行化学试剂的操作和实验，会产生大量的有害气体和异味，如果空气不及时排出，将会对工作人员的健康造成威胁。
2. 温度湿度问题实验室内常常需要长时间稳定的温度和湿度环境，特别是在一些生物实验室和精密仪器实验室中，这更是一个重要的需要考虑的问题。
3. 能源消耗问题实验室空调通风系统耗能大，如果设计不合理，将会加大能源的浪费，给实验室的运行成本带来不小的压力。
三、设计方案1. 系统分区设计为了有效地控制实验室空气质量和能效的平衡，我们将通风系统划分为多个分区。
不同实验室根据其使用性质和实验要求，采用不同的通风方案。
对于有害气体较重的实验室，我们将采用单独的排风系统，确保有害气体能够及时排出。
2. 新风处理在新风处理方面，我们将设立专门的新风处理设备，通过高效的过滤和换气设备，保证室内空气能够及时更新，不同实验室可以根据需要调整新风量和新风温湿度。
3. 空调系统针对实验室常常需要稳定温湿度的需求，我们将采用高效的空调系统，并结合智能控制技术，确保实验室内空气的温湿度能够稳定在设定范围内。
4. 废气处理对于有害气体较重的实验室，我们将设置专门的废气处理设备，通过吸附、氧化等技术，将有害气体转化为无害气体，然后再排出室外，确保室内空气质量符合要求。
5. 能耗节约我们将采用智能控制技术和能源回收技术，对空调通风系统进行优化，尽量减少能源消耗，降低实验室的运行成本。
四、施工实施和监测我们将在设计方案确定后，组织专业的施工队伍进行实施，确保系统的安装和调试能够符合设计要求。
随后，我们将对系统进行长期的监测和测试，保证系统的稳定性和运行效果。
生物安全实验室空调系统存在的问题及对策
生物安全实验室空调系统存在的问题及对策摘要生物安全实验室是通过各种防护屏障和管理措施，达到生物安全隔离要求的实验室。
与国际先进水平相比，我国的生物安全实验室建设起步相对较晚，相关的标准、规范还不够完善。
同时，由于缺少必要的设计、施工及管理经验，在实验室建设过程中或多或少存在一些问题。
文章就实验室空调系统设计及施工过程中的相关问题提出几点看法。
关键词生物安全实验室?空调系统?问题及对策一、系统设计存在的问题（一）一些设计人员对生物安全的概念不清楚，造成生物安全实验室内气流组织不合理，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。
但是，有些设计人员对有的工程送风口的设计采用对着生物安全柜吹的做法，使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。
（二）实验室围护结构和空调通风管道的密封性差围护结构的密封性差主要是在门窗部位，也有些隔墙的连接处密封性差；空调通风管道的制作过程不符合要求，密封材料不合格。
这些都违背了高度生物安全实验室要求密封性好的基本原则。
（三）排风系统的过滤器安装位置不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。
（四）排风系统不加高效过滤器，而是采用高空排放排风系统不加高效过滤器，而是采用高空排放，这是不允许的。
有些设计人员或施工单位对高速排放的理解有误，他们认为高速排放就是排风管中的风速要超过13m/s，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。
由于排风机压头加大，噪音和电耗也同时加大。
有些工程已经由于排风噪声超标与周围居民引起矛盾。
（五）排风高效过滤器的更换和检漏问题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。
p3生物实验室的通风空调系统设计
P3生物实验室的通风空调系统设计摘要本文介绍了某P3生物实验室的通风空调设计，该设计实现了生物实验室的温湿度要求、合理的气流组织、稳定的负压值、正确的压差剃度。
文章重点介绍了P3生物实验室的压差控制方法，介绍了生物实验室需要保持的负压控制值的相关要求，文中通过对常用的几种压差控制方案的对比研究表明：生物实验室的压差控制宜采用送风定风量阀和排风变风量阀的联合控制。
关键词P3生物实验室压差定风量阀变风量阀1引言从2001年以后，我国对生物安全实验室的需求逐年增加，特别是SARS和高致病性禽流感疫情的暴发，使国家对实验室生物安全技术更加重视。
P3生物实验室是生物安全防护三级实验室。
生物安全防护实验室是指实验室的结构和设施、安全操作规程、安全设备能够确保工作人员在处理含有致病微生物及其毒素时，不受实验对象侵染，周围环境不受污染。
根据微生物及其毒素的危害程度不同，分为四级，一级最低，四级最高[1]。
P3生物实验室适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致病的微生物及其毒素。
当实验室活动涉及致病微生物传染或潜在微生物传染因子时如何避免环境污染和减少工作人员暴露的危险得到了世界范围内越来越广泛的关注。
本文拟从工程应用角度介绍一下某P3生物实验室的通风空调设计方法，旨在提高生物安全实验室的空气质量。
2某P3生物实验室的HVAC设计2.1工程概况笔者参与了某P3生物实验室的设计和调试工作，现在对有关设计和调试中出现的问题做初步探讨。
该P3生物实验室总面积约为25m2，共一层，建筑高度为2.900m。
如图1所示该实验室由主实验间、缓冲间、更衣间、设备房组成。
要求主实验间保持负压-70Pa，如图1所示：压力梯度从主实验间向外依次增高。
图1 某P3生物安全实验室平面布置图2.2设计原则与设计参数该设计的原则是依据《生物安全实验室建筑技术规范》（GB50346-2004.）和《洁净厂房设计规范》（GB50073－2001），满足生物安全三级实验室的实验功能要求、实验室内的温湿度、压差梯度、洁净度、气流组织等要求。
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P3生物实验室通风空调系统设计
根据微生物及其毒素的危害程度不同，分为四级，一级最低，四级最高。
P3生物实验室适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致病的微生物及其毒素。
当实验室活动涉及致病微生物传染或潜在微生物传染因子时如何避免环境污染和减少工作人员暴露的危险得到了世界范围内越来越广泛的关注。
本文拟从工程应用角度介绍一下某P3生物实验室的通风空调设计方法，旨在提高生物安全实验室的空气质量。
从2001年以后，我国对生物安全实验室的需求逐年增加，特别是SARS和高致病性禽流感疫情的暴发，使国家对实验室生物安全技术更加重视。
P3生物实验室是生物安全防护三级实验室。
生物安全防护实验室是指实验室的结构和设施、安全操作规程、安全设备能够确保工作人员在处理含有致病微生物及其毒素时，不受实验对象侵染，周围环境不受污染。
根据微生物及其毒素的危害程度不同，分为四级，一级最低，四级最高。
P3生物实验室适用于主要通过呼吸途径使人传染上严重的甚至是致病的微生物及其毒素。
当实验室活动涉及致病微生物传染或潜在微生物传染因子时如何避免环境污染和减少工作人员暴露的危险得到了世界范围内越来越广泛的关注。
本文拟从工程应用角度介绍一下某P3生物实验室的通风空调设计方法，旨在提高生物安全实验室的空气质量。
某P3生物实验室的HVAC设计(一级)
1、工程概况(二级)
某P3生物实验室设计和调试工作，现在对有关设计和调试中出现的问题做初步探讨。
该P3生物实验室总面积约为25m2，共一层，建筑高度为2.900m。
如图1所示该实验室由主实验间、缓冲间、更衣间、设备房组成。
要求主实验间保持负压-70Pa，压力梯度从主实验间向外依次增高。
该设计的原则是依据《生物安全实验室建筑技术规范》（GB50346-2004.）和《洁净厂房设计规范》（GB50073－2001），满足生物安全三级实验室的实验功能要求、实验室内的温湿度、压差梯度、洁净度、气流组织等要求。
2、室外空气计算参数的确定(三级)
为满足P3生物实验室室内温湿度的要求，需要确定实验室所在城市的室外计算参数作为设计依据，也可以在全国五个建筑热工分区中分别选择一个具有代表性的典型城市的室外计算参数作为设计依据。
3、负荷计算(二级)
空调系统的冷负荷计算方法采用逐时冷负荷计算法，空调冷负荷包括围护结构传热形成的冷负荷、室内工艺设备、人员、照明等散热形成的冷负荷和新风冷负荷。
由于该实验室门的密闭性较好且无窗，所以空调系统的热负荷仅考虑围护结构的耗热量。
空调系统的湿负荷仅考虑人体散湿负荷。
送风量计算(二级) 按公式计算送风量。
4、空调方式及计算(二级)
该空调系统应采用全新风系统，冬夏空气处理过程。
经计算某P3生物实验室空调系统夏季所需冷量为19.66Kw，再热量为1.61Kw，冬季所需热量为16.01Kw，加湿量为7.08Kg/h。
深圳市中南实验室建设工程有限公司是一家长期研发生产实验台，通风柜，PP通风柜，药品柜等实验室家具的厂家，总结不同的经验教训，吸取了国内外先进技术，根据客户实际情况打造业内最具性价比,专业从事实验室整体规划设计装修，实验室通风系统整体规划，实验室升级维护，无菌实验室，实验室净化，洁净项目，公司本着“质量为本，诚信经营，不断创新”的原则，为客户营造安全舒适的实验室环境实验室缔造者。
5、排风量计算(二级)
实验室排风量根据以下公式计算：
Q＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4—Q5 式中：
Q－实验室排风量；
Q1－实验室送风量；
Q2－缝隙渗入风量；
Q3－开关门引起的渗入风量；
Q4－开关传递窗引起的渗入风量；
Q5－局部设备排风量；
6、空调方式及计算(二级)
该空调系统应采用全新风系统，冬夏空气处理过程。
经计算某P3生物实验室空调系统夏季所需冷量为19.66Kw，再热量为1.61Kw，冬季所需热量为16.01Kw，加湿量为7.08Kg/h。
7、冷热源方案及节能(二级)
实验室设计中，考虑到生物实验室体积小、灵活使用的特点，选用的加热器和加湿器均选择可调节型。
选用的冷热源为VRV小型热泵机组，其制冷量20.0kW，制热量为20.6kW，空调设备间选用窗式冷暖型空调机，辅助电加热器两个，共计18kW，加湿器选用电热加湿型，加湿量为8kg/h。
由于P3实验室空调系统采用全新风系统，应当考虑安装热交换器回收排风中的冷、热量。
为了避免交叉污染，转轮式全热回收器是不能使用的，可以使用热管和板式金属热交换器。
8、气流组织(二级)
上送下回是传统的气流组织形式，由空间上部送入空气下部排出。
该方式是适合生物实验室的气流组织形式，有利于改善工作区的空气质量，保证气流从低污染区域流向高污染区域，能够形成有利于实验人员安全的气流组织。
该生物实验室的气流组织形式为：主实验间送、排风口对面布置，右侧三个均布高效过滤器送风口上送、左后侧高效过滤器排风口下排，形成有利于工作人员安全的气流组织。
缓冲间、更防护服间进口上部设高效送风口，送风口对角线的壁板下侧设高效过滤器排风口，上送下排使得气流由洁净区流向相对污染区。
但是，此种气流组织容易造成排风高效过滤器后面的操作空间过小，无法进行检漏，确保生物实验室的安全。
应当在设计排风口位置是充分考虑排风高效过滤器检漏的操作空间。
9、结论(一级)
目前，P3生物实验室建设在我国刚刚起步，在建造生物实验室时，规范设计十分重要。
本文通过某工程实例讨论了P3生物实验室的通风空调设计方法，供设计人员参考。