PCR实验室通风空调系统设计要点分析

PCR实验室通风空调系统设计要点分析:
温湿度需求分析
不同于血液制品、疫苗等有低温低湿洁净区域的需求(如2~8℃,≤35%,C级/D级),PCR实验室一般来说对温湿度没有严格要求,考虑实验人员的人体舒适性,环境温湿度的设计参数控制在表1所示的范围内。
空气过滤及气流组织分析

由于PCR实验室在加样操作过程中可能产生气溶胶,为避免气溶胶扩散出去对外界造成污染,同时为了避免各房间之间通过风管系统交叉污染,实验室建议采用全新风系统。实验室新风经热湿处理及三级(初效过滤器+中效过滤器+高效过滤器/亚高效)过滤后送入室内;各房间排风口单独设置高效或亚高效过滤器。

风量计算上,通常式中ΔP——压差,Pa;
ρ——空气密度,取1.2 kg/m;
V——风量,m/h ;
A——根据缝隙宽度计算的泄漏面积,m;
μ——常数,取0.72。

由风量守恒可知:
V送风-ΔV=V排风式中ΔV——压差渗透风量,当房间维持正压时,该值为正值,当房间维持负压时,该值为负值。
当房间无工艺设备排风时,可通过换气次数(工艺操作间换气次数为12~15次/h,缓冲间6~8次/h)计算得出房间送风量,然后根据缝隙法得出房间排风量;当房间有工艺设备(如生物安全柜)排风时,比较设备排风量与满足换气次数所需送风量,取两者之间的较大值(一般情况下,设备排风量较大),然后可根据缝隙法得出房间送风量。根据以上计算风量为设计依据,由此可对新风机组、排风机组及附属的风管风口进行选型和计算。

气流组织上,PCR实验室空调系统通常采用上送下排式的非单向流送风方式。房间上部高效送风口尽量均匀布置,且与生物安全柜操作面或其他有气溶胶操作地点的正上方保持一定距离;房间下部利用室内排风夹道上设置的排风口排风,排风口底部距地面0.1m,排风夹道需设置于室内被污染风险最高的区域,排风口前面不应有障碍物遮挡。

压力需求及控制分析
根据实验流程,PCR实验室一般设有试剂储存和试剂准备区、标本制备区、扩增反应混合物配制和扩增区、扩增产物分析区等4个区域,每个区域均设置有独立的缓冲间。

根据《临床基因扩增检验实验室工作规范》,为满足洁污分流和防止交叉感染等要求,PCR实验室空气流向需遵循单一方向进行,即只能从试剂储存和试剂准备区→标本制备区→扩增反应混合物配制和扩增区→扩增产物分析区进行,PCR实验室通风空调设计要点即在于此:通过对房间的送回(排)风量进行控制,使房间按照工艺设计要求建立相应的压力梯度,从而防止污染物的进入或扩散。

另外,PCR实验室内通常有生物安全柜、通风柜等生产设备,这类设备排风量大且使用时间有间隔性,并不与空调系统运行时间一致,这就导致有这些设备的房间在设备启停的时候很容易失压,原本正常的压力梯度瞬间就破坏了。这正是PCR实验室空调系统设计的难点所在。

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