2024-08-14 13:31:15发布者:中其类型:中其建筑设计 中其设计
根据传染病原的传染性和危害性,以及实验室物理性防护(由隔离设备、实验室的设计及实验实施等3个方面组成)的不同, 国际上将生物安全实验室分为P1、P2、P3和P4四个生物安全等级,“P”是英文 Protect(保护)的缩写。由于P4实验室所涉及的病原微生物通常具有极强的传染性,所以,P4实验室是生物安全防护要求最严格的实验室。目前,我国共有3家P4实验室。对于高等级生物安全实验室的建设和检测,中国建筑科学研究院有限公司建筑环境与节能研究院净化技术中心检测部主任曹国庆进行了深入阐述。
我国生物安全实验室的设施设备标准
生物安全领域相关的规范包括生物安全实验室的规范、洁净室验收规范、动物房规范,还有国家疾控中心发布的一些规范,包括一些关键的设备如高效过滤器、生物安全柜、传递窗等方面的相关建设验收标准。
曹国庆介绍,目前我国关于生物安全的标准有以下几个:《实验室生物安全通用要求》GB19489-2008,由中国合格评定国家认可中心(CNAS)会同有关单位编制,规定了实验室从事研究活动的各项基本要求,包括风险评估及风险控制、实验室生物安全防护水平等级、实验室设计原则及基本要求、实验室设施和设备要求、管理要求等。《实验室生物安全通用要求》等效转换为中国合格评定国家认可中心(CNAS)的认可准则——《实验室生物安全认可准则对关键防护设备评价的应用说明》CNAS-CL53:2014。我国的生物安全实验室是由国家来统一管理,国家主要的认可准则依据这两个标准。
《生物安全实验室建筑技术规范》50346-2011,由中国建筑科学研究院主编,随着近年来我国高等级生物安全实验室尤其是四级安全实验室取得了不少建设经验,业内在呼吁尽快对规范进行修订。
《病原微生物实验室生物安全通用准则》WS233-2017为国家卫生卫计委发布的行业标准,重点规范了生物安全二级(BSL-2)实验室内的压力梯度、实验室布局、洁净度、新风量等 技术指标,规定了实验室设施设备要求等。
《实验室管理评审指南》RB/T195-2015、《实验室设备生物安全性能评价技术规范》RB/ T199-2015 等5项实验室认证认可行业标准由国家认监委发布。
在动物实验室中还需要疫苗标准——《兽用疫苗生产企业生物安全三级防护标准》,根据农业部规定,兽用疫苗生产检验生物安全防护条件应达到兽用疫苗生产企业生物安全三级防护要求的,其疫苗生产检验过程中涉及活病原微生物操作的生产车间、检验用动物房、质检室,污物处理、活毒废水处理设施以及防护措施等适用本标准。由于生产车间既有活毒疫苗,也有灭活疫苗,牵扯到细菌、病毒,所以兽用疫苗生产企业有生物安全三级防护的要求。
高等级生物安全实验室的建设资质
我国与国外在高等级生物安全实验室建设上比较大的区别是,我国的高等级生物安全实验室由国家统一管理、由国家强制认证认可,我国高级别生物安全实验室建设有一些非常重要的环节,每一个环节对应国家的政府条令、法律法规以及相关的标准。在我国如果要建设高级别的生物安全实验室,首先要在发改委、科技部立项批复,然后要有省级环保部门做环评批复。在设计的过程中要遵循生物安全实验室的标准,在认证认可的时候要遵循《实验室生物安全通用要求》,实验室建好以后,还要获得国家卫计委和农业部的实验室资格和实验室活动资格批复。
除此之外,在工程建设阶段,包括设计、招投标、施工以及检测验收阶段。如果是高等级的生物安全实验室,必须由专业的公司来进行设计、施工。据曹国庆介绍,我们国家目前做高级别生物安全实验室设计的设计机构非常少,只有三四家,能够进行施工的单位也非常少,加起来不超过十家。
认证认可对设施设备检测的要求
生物安全实验室建好以后,将迎来一个重要环节——运行维护。“以我国P4实验室的建设来说,一家P实验室的建设费用为几亿元,建好以后,每年的运行维护费用也高达一两千万元,甚至更高。所以,它牵扯到比较多的运维问题,比如像SARS病毒那样的极具传染性的病毒,对所有的过程要进行全过程控制。”曹国庆说,“根据要求,实验室内的设施设备需要按照制定的管理体系文件进行年检,对于国内的高等级生物安全实验室,CNAS认可中有初次评审、监督评审以及复评审。在监督评审的时候,有一个重要的环节,是否已经进行检测以及设施设备如何进行检测,这需要实验室按照自己制定的管理体系文件对实验室进行规定。
曹国庆指出,生物安全实验室,包括可持续发展实验室,其设计、施工和检测验收,三者的重要性各占1/3,特别是在检测验收方面,需要重视以下几个问题:
围护结构的严密性测试 根据标准内容,围护结构的严密性测试方法有发烟法、恒压法以及压力衰减法。发烟法测试主要适用于部分小动物P3实验室,大部分P3实验室适用恒压法, 压力衰减法主要适用于四级实验室。据曹国庆介绍,发烟法测试对于P3实验室可能存在漏点需要验证人员进行现场验证。
实际环境参数测试 这个测试项目主要是测试舒适性的要求和注意事项,测试的顺序是风量-静压差-其他。P4实验室的静压差分静态测试和动态测试,即实验室内有无工作人员的工作状态,因为实验室有没有人对测试结果的影响非常大,因为工作人员都穿着正压防护服,会向房间排风,影响测试结果。
“值得注意的是测试顺序。”曹国庆说,“有的项目不是在同一种工况下进行测试的。比如测试噪声的时候,风机运行频率比较低,比如说是20赫兹,我们测试风量的时候可能是50赫兹,如果不是在同一种工况下进行测试,这个测试就毫无意义了。”
功耗转换 功耗转换的验证是生物安全实验室特有的验证。比如,高级别生物安全实验室要求在任何情况下都不能出现正压,因为这个实验室如果有病毒气溶胶,在这种情况下,如果出现正压,这个房间里的病毒气溶胶就可能泄露出去。因此,就要验证它是否在各种情况下都不会出现正压,那么就需要做一些挑战性的实验,比如风机损坏情况下的测试、电源断电情况下的测试,在这种情况下,测试自控系统是不是能够灵活地运行,能够避免出现正压。
备用电源的可靠性 高级别生物安全实验室里所有的照明和风机不可以停止工作,因此必须使用 UPS 电源,不能用柴油发电机,因为市电断了以后,切换到柴油发电机,需要几分钟的断电启动时间,而高级别生物安全实验室必须不间断供电。
报警的可靠性验证 生物安全柜常用的分为A2型和B2型,主要区别在于A2型生物安全柜内的气体经过高效过滤后,30%排回室内,70%在柜内循环;B2 型安全柜的气流则是 100%排到室外。这种外排,一台生物安全柜的排风量大约是1500~1800立方米/小时,安全柜工作与否,对房间的风量要求和压差要求影响非常大,这个时候如何进行处理,这都是自控要面临的一些问题。
设备检测 国家标准要求生物安全实验室内有12种核心设备进行检测,特别是生物安全柜,检测的主要内容是生物安全柜的气流外溢和过滤器的破损。“如果排风的高效过滤器坏了,就没法保护周围环境。如果是A2型的生物安全柜,向室内循环地排风,连操作者也保护不了,这些都是可能会出现的风险。”曹国庆说。