BSL-3级生物安全实验室建设SICOLAB

本工程选址于某市现代农业园区地块内。该园区近靠高速公路，基础设施完善，通信系统完备，离居民区较远且环境优美。根据使用要求，本地块内将建设BSL-3级生物安全实验室，拟进行高致病性病毒微生物的检测以及未知毒性的原微生物实验，如禽流感、口蹄疫、炭疽、结核病、狂犬病等。根据有关统计资料表明，BSL-3级生物安全实验室事故感染率的30%是由气溶胶扩散引起的，因气溶胶的易生性，易散性，而且不易被人察觉，因此在BSL-3级生物安全实验室内必须采取严格的隔离预防措施。SICOLAB其中在二级防护中，建筑隔离和空调系统设计是建设BSL-3级生物安全实验室的关键。因此，设计中遇到的问题和难点集中体现在规划设计，特别是BSL-3级生物安全实验室（注:根据《生物安全实验室建筑技术规范》（GB50346-2004）规定按实验室所处理对象的生物危害程度和采取的防护措施，要求从低到高分为四级。BSL-3为三级生物安全实验室，ABSL-3为三级动物生物安全实验室）设计上。

BSL-3级生物安全实验室座落于其中独立建造的实验楼中。地上2层，地下1层。建筑层高，实验室面积802m2;上部为设备管道层，下层为污水处理。

1、实验室总平面布置原则 SICOLAB

从事高危险生物实验的人员，特别是BSL-3级生物安全实验室工作人员每天都有可能接触到试验中产生的危害，即所谓的气溶胶aerosol，就是悬浮于介质中的粒径一般为μm￣100μm的固态、液态微小粒子形成的相对稳定的分散体系。它主要通过呼吸道传播，具有最大的危险性。实验工作人员承受着生存和死亡的心理和生理上的压力。因此，在建筑规划设计中采用了低层分散式的建筑布置形式和园林式的环境设计理念，以营造出一种由里至外的内部空间环境与外部空间环境的交流，也就是通过透空连廊、透光幕墙、降低层数、拉开建筑间距等手段，将园林绿化、阳光等直接送到实验工作人员面前。以求得到封闭集中的布置形式无法给予的大自然的气息。

总平面区域划分

①办公区动物疫情测报中心;

②缓冲区由30m宽的隔离区严格分开的办公区和实验区;

③实验区动物解剖室，ABSL-2级实验室，ABSL-3级实验室，BSL-3级实验室，固废冷藏，动物饲养房。

出入口布置

图中a为办公人员出入口—动物疫情测报中心及办公用房;b为送检样品入口（兼污物出口）—疫区样品（含车辆和人员）经入口处消毒装置消毒后，进入实验区（兼污物出口）;c为后勤出入口（与办公入口共用）—物资和疫苗等清洁物品进入。

2、BSL-3级生物安全实验室设计

BSL-3级生物安全实验室技术流程

BSL-3级生物安全实验室流线设计

建筑平面的合理布置、工艺流程的科学划分直接关系到BSL-3级生物安全实验室的安全使用。从安全使用和科学管理二方面而言，通过对世界上一些发达国家的BSL-3级生物安全实验室布局、分区进行了分析和整理，可知BSL-3级生物安全实验室大致可分为“三区二通道”、“三区一通道”和“单区单通道”等形式（主要区别集中在通道的数量上，也就是人和物进入主实验室的通道是否与出来的通道合用的问题）。经研究我们认为BSL-3级生物安全实验室建设是一项系统工程，平面布置是系统工程的一部分，在BSL-3级生物安全实验室设计中必须给予充分重视。本工程实例是根据我国目前实际现状，结合我国《生物安全实验室建筑技术规范》要求，我们采用“三区一通道”形式布置。

BSL-3级生物安全实验室流程布置为：

人流：一更（换鞋）→二更（清洁）→缓冲（清洁）→内准备（半污染）→缓冲（污染）→主实验室（污染）物流：外准备（清洁）→灭菌→内准备（半污染）→主实验室（污染）按“三区一通道”形式布置，优点是可以减少污染源可能扩散的空间，保证安全。但人、物双向进出会造成交叉污染（可以用严格的管理制度和标准化操作规程来避免）。因此应根据实验内容、性质等要求，科学合理布置平面（实验内容、性质等不同，对平面布置的要求也将不同）。根据建设单位工艺流程我们将BSL-3级生物安全实验室划分为污染区、半污染区、

清洁区。各区之间设置缓冲间给予隔离（三区两缓冲），防止气溶胶外逸，确保各区安全，可靠运行。

压力梯度

所谓压力梯度，顾名思义就是不同房间内空气压力相对于标准大气压的值有所不同，压差越大压力梯度越大，分正压和负压。就负压实验室而言，气流由洁净区流向半污染区，由半污染区流向污染区。同时确保实验室空气只能通过高效过滤后经专用排风管道排出。

本项目核心实验室为BSL-3级和ABSL-3级负压实验室，从进入动物BSL-3级实验楼开始，实验室负压越来越高，对防护的要求也不断提高，连续更衣2次后，实验人员才能进入BSL-3级生物安全主实验室核心工作区。因此需要有不同压力梯度要求，保证主实验室的安全。另外该区域还需进行温、湿度控制，空调系统应采用全新风全排风方式。

合理的压力梯度关系到BSL-3级生物安全实验室的正常运转和工况稳定，以及实验人员的舒适性。负压越大，对围护结构气密性要求越高，初投资和运行费用增加，反之负压越小，对实验室安全可能带来隐患。因此整个BSL-3级生物安全实验室压力梯度需要综合平衡，每级级差负压值取-10Pa￣-15Pa为宜，ABSL-3级生物安全实验室，其相对大气的最小负压不应小于-40Pa，其中解剖室不应小于-50Pa，动物饲养间不应小于-60Pa，设计实验室压力梯度见图。

3、SICOLAB结束语

此实验室SICOLAB做到外部流线清晰、便捷，内部分区明确合理，功能结构清晰，交通顺畅，人、货分流，清、污隔离，风景优美是此类工程建筑设计所追求的目的。《生物安全实验室建筑技术规范》（GB50346-2004）的颁布，对我国建设生物安全实验室具有重要指导意义。BSL-3级生物安全实验室合理的平面布局和科学的空调设计，通过硬件建设（一级防护屏障和二级防护屏障）与软件管理（严格的管理制度和标准化操作规程），控制进出实验室的人流、物流和气流，消毒处理实验室产生的废气、废水和废物，才能保证实验人员生命安全，环境安全和实验数据准确可靠，我们才能建设好BSL-3级生物安全实验室这一系统工程。