实验室“四大金刚” 为实验者保驾护航

　　实验室通风控制系统

　　实验室安全的关键环节是实验室的通风系统。实验室的安全是通过建筑结构的合理布局、实验室内合理的气流组织和房间之内有序的压力梯度，并通过合理设置个人防护设施，安装安全可靠的实验室设备（排风柜、生物安全柜等）以及可靠的控制系统来共同保证的。

　　对于实验室气流设计的设计原则，有以下几点：在建筑平面布局合理的前提下，应充分考虑送风口，回风口以及排风口的位置；送、回、排风量的匹配；合理的压差。

　　实验室压力控制主要有两种方法：直接压差控制法和余风量控制法。对于直接压力控制法来说，控制结构简单，能准确的控制压力分布系统，但响应时间长，控制精度低，容易受干扰。而相比较来说，余风量控制法则一般适用于要求压力控制精度高且需要压力稳定的场所（如生物安全实验室），同时加入压力传感器和控制器对余风量进行设定。

　　目前对于风量的控制方法包括面风速法和位移法，其中面风速法作为衡量实验室通风系统性能的主要方法有着重要意义。通过泄漏测试且实验室或通风柜没有明显变化时，面风速可以被作为一个泄露的指示物。监视装置确保通风柜的长期性能，这些监视装置测试面风速，当降到可能不安全水平时进行报警。

　　实验室集中供气系统

　　目前，实验室购置的许多大型仪器设备必须依赖某种工作气体才能正常工作，气体供应如果不符合要求，经常会引起仪器工作状态异常，甚至造成仪器设备的损坏。集中供气系统和中央纯水系统作为实验室辅助功能，已经成为实验室设计的重要部分。

　　同时，完善的实验室气体配送系统也是一个优秀实验室的重要指标，做好实验室气源供应，是实验室仪器设备正常工作的基础，也是保证日常检验工作的需要。

　　集中供气系统的组成主要由气源切换系统，管道系统、调压系统、用气点、监控及报警系统组成。对于一些易燃易爆气体，如氢气、乙炔等，可能在设计和施工过程中会稍有差异，必须加入气体回火防止器等安全控制装置。

　　对于实验室气体来讲，其供应不同于一般工厂的要求，首先仪器设备对气体的纯度要求较高，其次气体必须连续输出压力平稳，因此实验室气体管路的设计必须非常严格。

　　一般规定下，实验室气体由实验室外气瓶区域用管路引入。除了空气采用空气压缩机供应外，其余气体都是采用高压气瓶供气。实验室气体管路主要材质为不锈钢，安装在天花板下，这样便于检查和维修。同时，引入分析实验室的压缩空气要求配置一定的气体缓冲罐，避免空气压缩机的频繁启动，延长使用寿命。气体管路为不锈钢，在管路上安装过滤杂质、水分和油的精华装置——最好使用并联备用管路，用单独阀门隔离。

　　切换系统以及阀门也有要求，使用气瓶和备用气瓶之间安装手动或者自动切换系统，所有减压阀都需要链接一条通出气体存放区的排气管路。易燃、氧化性气体排气管路不能并在一起。此外，所有的气体管路都要求由高质量的，完全退火型，无缝连接的不锈钢管SS-316L组成。

　　工程安装规范适用于半导体及大宗气体和特殊气体管道配管、安装、焊接的施工与检查，辅助支架系统的安装与检查。

　　实验室中央纯水系统

　　随着实验要求的提高和实验室硬件条件的改善，纯水作为实验中广泛使用的一种最基本试剂，实验室水质的状况直接影响到实验室的检测结果，所以，实验室水质无论在质还是量上都越来越受重视。

　　在大楼某个固定地点对自来水进行纯化，再利用管路系统将制备的纯水供应到实验大楼所有纯水使用点，这种系统被称之为中央纯水系统，一般包含四个部分：纯水制备系统、纯水存储系统、纯水分配系统和纯水终端纯化系统。对于集中纯水系统来讲，其特点有三：模块化设计，紫外消毒、水质稳定以及EDI取代离子交换技术，减少维护成本同时保证水质稳定。

　　集中纯水系统设计方案包括用水需求分析、方案设计、工程预算分析和日常运行费用分析，主要包括预过滤、纯水主机及纯水分配系统运行所耗电能费用、中央纯水之水用水费用、预过滤、纯水主机及纯水分配系统运行耗材费用和纯水系统的日常维护以及维修费用。

　　纯水技术包括过滤技术（深层过滤或微滤）、反渗透技术和电渗析三种。

　　实验室生物安全柜

　　生物安全柜是在操作者操作原代培养物、菌毒株以及诊断性标本等具体有感染性的实验材料时，为保护操作者本人，实验室环境以及实验材料，使其避免暴露于上述操作过程中可能产生的感染性气溶胶和溅出物而设计的。

　　EN12469对Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级生物安全柜分类、性能和监测有如下明确规定：

　　Ⅰ级生物安全柜可保护工作人员和环境而不保护样品，是市面上所见的设计最简单，最早得到认可的、最基本的一类生物安全柜。并且由于其设计简单，目前在世界各地广泛使用，能够为人员和环境提供保护，也可以用于操作放射性核素和挥发性有毒化学品。但因未灭菌的房间空气通过生物安全柜正面的开口处直接吹到工作台面上，因此其对操作对象不能提供切实可能的保护。

　　Ⅱ级生物安全柜是目前应用最为广泛的柜型，所有的Ⅱ级生物安全柜都可提供工作人员、环境和实验对象的保护。对于此等生物安全柜来讲，一个独有特征就是由垂直层状薄片（无定向的）HEPA过滤器过滤后，在安全柜内部形成向下流动的气流。气流不断的冲到可产生空气传播感染的安全柜内部，从而避免存放在柜体内的样品受到感染，这样的气流被称为下沉气流。Ⅱ级生物安全柜和Ⅰ级生物安全柜一样，都能够保护操作人员和实验室环境免受危害，另外，Ⅱ级生物安全柜也能够保护产品样本在微生物操作过程中免受污染。

　　Ⅲ级生物安全柜是为四级实验室生物安全等级而设计的，俗称手套箱，试验品通过双门的传递箱进出安全柜以确保不受污染，适用于高风险的生物试验。其提供Ⅰ级、Ⅱ级安全柜无法提供的绝对安全保障，所有的Ⅲ级生物安全柜都是焊接金属构造，并且采用完全密封设计，实验操作完全通过前窗的手套进行。即使在物理防污染系统出现故障的情况下，它也能提供安全保障。