原標題：淺談生物安全實驗室的電氣設計

由于生物安全實驗室的特殊性，我國已經出臺了一些相關的規范和標準，現結合工程設計實踐，就如何理解和貫徹規范條文，提出一些設計、施工中的注意事項。

生物安全實驗室不同于其他普通實驗室，是從事對人可能產生危害的生物試驗的場所，尤其是三級和四級的生物安全實驗室主要用于對人、畜有高度傳染性的烈性傳染病的研究。因此其實驗室的安全性至關重要。如果防范措施不力，輕則造成實驗室工作人員的感染，重則因傳染性微生物外泄，造成大范圍傳染病的流行，甚至可能導致生物災難的發生。所以生物安全實驗室的設計和建設應以標準化為方向，充分考慮其安全性和可靠性。

一、生物安全實驗室的定義和分級

生物安全實驗室：通過防護屏障和管理措施，達到生物安全要求的生物實驗室和動物實驗室。生物安全實驗室組成：生物安全實驗室應由主實驗室、其他實驗室和輔助用房組成。生物安全實驗室的分級：依據實驗室所處理對象的生物危險程度，把生物安全實驗室分為四級，其中一級對生物安全隔離的要求最低，四級最高。

二、供電系統

生物安全實驗室必須保證用電的可靠性。三級生物安全實驗室應采用獨立雙路電源供電，當不具備獨立雙路電源供電條件時，應設置柴油發電機組或不間斷電源；四級生物安全實驗室應采用獨立雙路電源供電，同時應設置第三電源（如不間斷電源、柴油發電機組等）。備用電源應在不引起任何事故的情況下自動投入運行。

每個生物安全實驗室應設有一個獨立專用配電箱。二級～四級生物安全實驗室的專用配電箱應設在該實驗室的清潔區內。

三、四級生物安全實驗室中所用的不間斷電源，其容量配置應考慮實驗室的主要設備45分鐘的電力供應。一般地，主要設備包含生物安全柜排風機，空調通風系統的風機、事故照明、動物籠具、負壓隔離器、自動報警監測系統等。需注意的是，因在高級別生物安全實驗室做實驗需要穿特制的防護服，有時需多穿幾層，散熱不便，所以室內溫度設置較低，且空調專業按工藝需求采用全新風系統，電氣照明設計中照度要求較高，加之實驗室內還有諸多的設備。如：生物安全柜、空氣壓縮機、雙開門高壓滅菌器、超低溫冰箱等實驗裝備用電量較大，所以負荷密度將高達250W～350W/m2，故在設計初期估算用電量時,應考慮上述有關因素,并考慮留有發展空間。

三、管線敷設和電纜選型

生物安全實驗室配電管線應采用金屬管敷設，穿過墻和樓板的電線管應加套管，套管內用不收縮、不燃燒材料密封。進入實驗室內的電線管穿線后，管口應采用無腐蝕、不起塵和不燃材料封閉。特殊部位（如四級生物安全實驗室的污染區）的配電管線應采用礦物絕緣電纜。

四級生物安全實驗室的消防設計原則是燒盡為止。按照這個原則，若四級生物安全實驗室發生火災，在火災未燒透燒徹底時，其內部的負壓保持等不可停止，所以如果四級生物安全實驗室的污染區等特殊部位的配電線路，就需要在火災發生時不會因燒壞電纜絕緣而致短路，必須維持通電，設計時按此需求選擇電纜型號，則無疑應采用礦物絕緣電纜。礦物絕緣電纜是采用氧化鎂作絕緣材料，以銅管作其外護套的電纜，其外護層強度高，可兼作接地線，十分可靠。且耐機械撞擊，耐腐蝕性好。

四、配電與電氣照明

生物安全實驗室按實驗對象和工藝要求劃分為污染區、半污染區和清潔區。根據污染控制和物理隔離的原則，考慮到實驗室嚴禁無關人員進入及電氣維修人員的安全，配電間應布置于清潔區，引至各實驗室重要的實驗設備電源采用放射式專線供電，確保互不影響，實驗室需配置適量的帶漏電保護的組合插座箱，因實驗工藝所需，要求電源連續供電，故其漏電故障電流保護不應直接自動切斷電源，應只發聲光報警信號，額定故障動作電流選擇可調,以便于根據不同的負荷，靈活調節靈敏度。

因處理病源的區域，其墻面、地面、天花板需清洗、消毒，不可起塵，不可開裂，所以墻面、地面、天花板都不留有縫隙、所有接縫應密封，表面光滑防水，地板整體防滑，不會形成微生物孳生的有利環境、對實驗室常用化學試劑和消毒劑具有耐侵蝕性，不吸濕，不透濕、故生物安全實驗室內應配套采用防水型開關和插座，為便于墻面的清潔，三級和四級生物安全實驗室照明燈具宜采用隱藏式或吸頂式密閉潔凈燈，并且具有防水功能。

生物安全實驗室內均配置洗手池，洗手池的操作應該是免接觸式或全自動的，一般會有肘式、腳踏式和感應式等。如配置感應式水龍頭，則應根據要求將所需電源接入到預留位置，考慮運行安全及維護方便，可優先采用紐扣電池驅動的水龍頭或利用放水水流能量自發電的新型水龍頭。

五、自動控制

三級、四級生物安全實驗室必須配置建筑設備監控系統，以便控制實驗室內從清潔區到污染區每相鄰區域的壓力梯度，保證壓力梯度的穩定，并可按實驗室的各種不同運行狀態調節風量、溫濕度和換氣次數等，并防止實驗室持續正向增壓，相應地，必須在實驗室入口處的顯著位置、機房和控制室，均設置壓力梯度控制和顯示裝置，顯示實驗間和緩沖間的負壓狀況，標明和證實進風的風向，當有關數值超出設定值，出現非正常的狀況，建筑設備監控系統應發出聲光報警信號，以便警告實驗人員空調系統出了問題。

三級和四級生物安全實驗室必須設置排風機，生物安全實驗室的排風機組均為一用一備，一旦常用排風機出現故障時，備用排風機應能自動投入運行。實驗室內除有壓力梯度控制和顯示裝置外，還須有排風設備正常運轉的顯示裝置，如有意外發生，可發出聲光報警信號通知相關人員,迅速采取應對措施,啟動備用排風機并自動投入,同時有報警信號送出,告知備用設備已處于運轉狀態,應立即維修排風系統。因排風系統是生物安全實驗室的核心，必須能夠連續運行，以確保實驗室內的負壓，備用設備作為最后、唯一的在線運行設備，其電動機過載保護，應作慎重的考慮，必須有別于普通的電動機保護，如僅為保護電動機而簡單地突然斷電，將導致更大損失。所以，應不設過載保護，若裝設電動機過載保護，應僅作用于報警信號，萬萬不可斷開電動機供電回路，并應安裝風機啟動自動聯鎖裝置，確保實驗室啟動時先開排風機后開送風機，關閉時先關送風機后關排風機。

三級、四級生物安全實驗室的空調通風設備應能自動或手動控制，在機房或控制中心內可異地控制實驗室內的空調通風設備和顯示其工作狀態。

六、弱電系統

可根據業主和工藝的需求，設置閉路監控電視系統。如條件許可，可采用同時監聽聲音的方式，相應地機房內需配置聲音傳輸、錄音和監聽的設施，布置攝像機鏡頭時，應注意避免強光直射。圖像傳輸距離不長時，可采用同軸電纜傳輸視頻基帶信號的方式。傳輸距離較長時或為避免強電磁場的干擾，可采用光纜來傳輸光調制信號。

七、門禁系統

四級生物安全實驗室應設置出入口門禁系統，只有在實驗過程中或輔助需要而必須進入時，才能授權進入。實驗室主任、風險控制負責人、設施物理安全負責人控制人員的進入。

八、結束語

生物安全實驗室的建成和投入使用，必須對像非典、禽流感這樣的突發疫情，在電氣設計上有可靠的基礎設施保證。

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