P3實驗室建設與設計

共同戰“疫”， 沃柏斯的執著守護

 —— 高級別（P3）生物安全實驗室建設全流程服務

沃柏斯依托自身的高級別生物安全實驗室建設經驗與強大技術型團隊，建立了一套嚴格的高級別生物安全實驗室建設全流程服務，從規劃設計、選材到建造、測試驗收，嚴把質量關，努力為一線防控治療提供有力的技術支持，為我國醫藥和生物技術的發展創造安全的實驗環境，防范和化解實驗室生物安全風險，為提高我國生物安全防護水平貢獻力量！

沃柏斯高級別生物安全實驗室設計施工一體化

沃柏斯公司具有實力雄厚的專業配置，在通排風、機電、控制、工藝等專業有著深厚的經驗，對于P3實驗室在工藝設計、暖通設計、機電設計等有強有力的技術支撐。

模塊化裝配式施工方式在P3實驗室設計建設過程中，能更科學，更高效，更有利于后期運維。

沃柏斯公司在生物醫療領域有著豐富的大數據調研支持，施工經驗豐富，客戶來自于全國各地的高級別生物安全實驗室、制藥企業、醫療機構等。

P1、P2、P3、P4實驗室四兄弟如何區分？

新型冠狀病毒的快速傳播將病毒又一次帶入人們的視線，不光醫務和救援工作者在前線全力救治，科研人員也在緊鑼密鼓地進行病毒研究以及藥物實驗。 那你可能想知道，進行病毒實驗的實驗室是什么樣子？與學校里的生物實驗室、醫院里的檢測實驗室有什么不同呢？接下來，讓我們一起認識一下生物安全實驗室。 什么是生物安全實驗室？ 實驗室是進行科研工作的必需場所，根據危險度等級，包括傳染病原的傳染性和危害性，國際上將生物實驗室按照生物安全水平（Biosafety level，BSL）分為P1（Protection level 1），P2，P3和P4四個等級。 P1-P4實驗室可以承擔的工作也根據安全等級進行劃分，其嚴格等級從低到高。

P1實驗室：基礎實驗室，適合對人體、動植物或環境危害較低，不具有對健康成人，動植物致病的因子。

P2實驗室：基礎實驗室，適用于對人體、動植物或環境具有中等危害或具有潛在危險的致病因子，對健康成人、動物和環境不會造成嚴重危害，有有效的預防和治療措施。

P3實驗室：防護實驗室，適用于處理對人體、動植物或環境具有高度危害性，通過直接接觸或氣溶膠使人傳染上嚴重甚至是致命的疾病，或對動植物和環境具有高度危害的致病因子，通常有預防和治療措施。

P4實驗室：最高級別防護實驗室，適用于對人體、動植物或環境具有高度危害性，通過氣溶膠途徑傳播或傳播途徑不明，或未知的、高度危險的致病因子。沒有預防和治療措施。比如埃博拉病毒。

生物安全實驗室的建設需要遵照已發布的《生物安全實驗室建筑技術規范》。根據規范，P2實驗室宜實施一級屏障和二級屏障，而P3和P4實驗室需要設置一級屏障和二級屏障。 一級屏障保障了實驗操作者與被操作對象之間的隔離，包括生物安全柜和正壓防護服等；二級屏障則是保障了生物安全實驗室與外部環境的隔離，其中就包括換氣系統，因此，一級屏障和二級屏障分別是實驗人員和外界環境的保護傘。

建筑技術規范中也詳細制定了P3和P4等級實驗室的主要房間，包括主實驗室，主實驗室緩沖間，隔離走廊，防護服更換間，準備間，淋浴區等的技術指標。超高的清潔級別，恒定范圍的溫度、濕度以及壓差都是實驗安全的保證。 你可能會好奇，最高級別的P4實驗室具體是怎樣的呢？

P4實驗室作為最高級別的生物安全實驗室，是應對高危險性、且無法預防和治療的烈性病毒的利器。P4實驗室一般為一棟獨立的建筑物，如與其他級別生物實驗室共用建筑物，也需要在建筑物中占據獨立的隔離區域，并與附近的其他建筑物完全隔離。在常見的四層結構中，一層為污水處理與保障設備，二層為核心實驗區，三層為排風管道過濾層，四層為空調設備與送排風管道。

P4實驗室的基本特征 來源：National Institutes of Health, part of the United States Department of Health and Human Services 進入普通實驗室時，實驗人員僅需實驗服，手套和面部防護等裝備。而高等級實驗中有潛在的危險致病因子，研究人員要怎樣保護自身呢？ 我們前面提到了，一級屏障保障了實驗人員與潛在毒菌的隔離。在進入高等級實驗室前，人員需要經過多道程序，包括外更衣間，淋浴間，內更衣間，緩沖間等，從外面進到實驗室內部可能需要20-30分鐘。

因此，實驗室工作人員在上崗前都需要接受嚴格的培訓，上崗后必須確保遵守使用流程。為了使科研人員與潛在的病原隔離，進入實驗室需要穿著獨立供氧的正壓防護服。在防護服中，實驗人員所呼吸的空氣來源于獨立的空氣系統，并且在實驗室中活動需要更換呼吸管，這也是為什么實驗室中會吊著很多螺旋狀管子。

對于P2級別及以上的實驗室，按照規定須配備有生物安全柜（Biosafety cabinet，BSC），操作有危險的病原都需要在柜內完成。生物安全柜是一種負壓式裝備，根據循環風和排風比例也分為不同的級別，其通過將柜內空氣不斷抽出，以保證柜內的負壓，來防止實驗操作中產生的氣溶膠向外擴散。實驗完成后，人員在離開實驗室時，要進行化學淋浴消毒，消滅一切可能沾染到的病毒，最終才能層層脫掉防護裝置。 關病原的盒子 科學家們可能會在實驗室中研究危險的致病因子，而實驗室是如何確保了實驗室內部的病原不向外擴散的呢？ 首先，所有生物實驗都要按照國家規定的微生物安全等級在相應安全等級的實驗室中進行（詳細參考《人間傳染的病原微生物名錄》http://www.nhc.gov.cn/wjw/gfxwj/201304/64601962954745c1929e814462d0746c.shtml）。

普通實驗室接觸不到也不具有致病性病毒的實驗權限，但需要在操作中遵循微生物學操作技術規范（GMT），并且與非致病性病毒接觸的器械和耗材需要經過酒精或高壓消毒，廢棄物放入專用的醫療廢物垃圾袋，以保證生物安全。

各級生物安全實驗室的二級屏障保障了致病因子無法出逃。實驗人員在從緩沖間進出實驗室內部需要經過層層關卡。對于P3和P4實驗室來說，進入方向的每一道門氣壓都會逐漸降低，即定向負壓系統，同時設有多道安裝連鎖裝置的門，保證無法同時打開兩道門，以防止空氣流通。

實驗室內部的空氣必須經由高效過濾器過濾后才可向外排放；實驗產生的固體廢棄物，必須經過徹底的滅菌消毒，才可以進行無害化焚燒處理；實驗室產生的污水也經由污水處理系統進行了完善的處理；至于實驗人員穿著的防護服則更加不會被放過，嚴格的化學淋浴消毒可以消滅一切沾染到的病原。

總之，沒有經過處理的氣體，固體和液體是不會離開實驗室的。 那你可能想問，如果斷電了怎么辦？排風系統出故障了怎么辦？不用擔心！高等級的生物安全實驗室都遵照了其建設標準，設置了備用電源和備用排風機，不間斷地保障實驗室內的負壓環境，維護實驗室安全。也就是說，生物安全實驗室就像一個盒子，用各種手段把病原“關”在里面。 目前，全國不少的生物安全實驗室都加入到新型冠狀病毒的研究，有的在開展檢測工作，有的在抓緊時間進行科研攻關，為早日解決疫情作出努力。讓我們向奮斗在一線的科研工作者和醫務工作者致敬！

P3實驗室設計要求

安全設備和個體防護

1.1 實驗室中必須安裝Ⅱ級或Ⅱ級以上生物安全柜。 1.2 所有涉及感染性材料的操作應在生物安全柜中進行。當這類操作不得不在生物安全柜外進行時，必須采用個體防護與使用物理抑制設備的綜合防護措施。 1.3 在進行感染性組織培養、有可能產生感染性氣溶膠的操作時，必須使用個體防護設備。 1.4 當不能安全有效地將氣溶膠限定在一定范圍內時，應使用呼吸保護裝置。 1.5 工作人員在進入實驗室工作區前，應在專用的更衣室(或緩沖間)穿著背開式工作服或其他防護服。工作完畢必須脫下工作服，不得穿工作服離開實驗室?？稍俅问褂玫墓ぷ鞣仨毾认竞笄逑?。 1.6 工作時必須戴手套(兩副為宜)。一次性手套必須先消毒后丟棄。 1.7 在實驗室中必須配備有效的消毒劑、眼部清洗劑或生理鹽水，且易于取用?？膳鋫鋺彼幤?。

實驗室設計和建造的特殊要求

2.1 選址 三級生物安全防護實驗室可與其他用途房屋設在一棟建筑物中，但必須自成一區。該區通過隔離門與公共走廊或公共部位相隔。

2.2 平面布局 a)三級生物安全防護實驗室的核心區包括實驗間及與之相連的緩沖間。 b)緩沖間形成進入實驗間的通道。必須設兩道連鎖門，當其中一道門打開時，另一道門自動處于關閉狀態。如使用電動連鎖裝置，斷電時兩道門均必須處于可打開狀態。在緩沖間可進行二次更衣。 c)當實驗室的通風系統不設自動控制裝置時，緩沖間面積不宜過大，不宜超過實驗間面積的八分之一。 d)Ⅱ級或Ⅲ級生物安全柜的安裝位置應遠離實驗間入口，避開工作人員頻繁走動的區域，且有利于形成氣流由“清潔”區域流向“污染”區域的氣流流型。

2.3 圍護結構 a)實驗室(含緩沖間)圍護結構內表面必須光滑耐腐蝕、防水，以易于消毒清潔。所有縫隙必須加以可靠密封。 b)實驗室內所有的門均可自動關閉。 c)除觀察窗外，不得設置任何窗戶。觀察窗必須為密封結構，所用玻璃為不碎玻璃。 d)地面應無滲漏，光潔但不滑。不得使用地磚和水磨石等有縫隙地面。 e)天花板、地板、墻間的交角均為圓弧形且可靠密封，施工時應防止昆蟲和老鼠鉆進墻腳。

2.4 通風空調 a)必須安裝獨立的通風空調系統以控制實驗室氣流方向和壓強梯度。該系統必須確保實驗室使用時，室內空氣除通過排風管道經高效過濾排出外，不得從實驗室的其他部位或縫隙排向室外；同時確保實驗室內的氣流由“清潔”區域流向“污染”區域。進風口和排風口的布局應使實驗區內的死空間降低到最小程度。 b)通風空調系統為直排系統，不得采用部分回風系統。 c)環境參數：相對于實驗室外部，實驗室內部保持負壓。實驗間的相對壓強以－30Pa～－40Pa為宜，緩沖間的相對壓強以－15Pa～－20Pa為宜。實驗室內的溫、濕度以控制在人體舒適范圍為宜，或根據工藝要求而定。實驗室內的空氣潔凈度以GB 50073—2001《潔凈廠房設計規范》中所定義的七級至八級為宜。實驗室人工照明應均勻，不眩目，照度不低于500lx。 d)為確保實驗室內的氣流由“清潔”區域流向“污染”區域，實驗室內不應使用雙側均勻分布的排風口布局。不應采用上送上排的通風設計。由生物安全柜排出的經內部高效過濾的空氣可通過系統的排風管直接排至大氣，也可送入建筑物的排風系統。應確保生物安全柜與排風系統的壓力平衡。 e)實驗室的進風應經初、中、高效三級過濾。 f)實驗室的排風必須經高效過濾或加其他方法處理后，以不低于12m/s的速度直接向空中排放。該排風口應遠離系統進風口位置。處理后的排風也可排入建筑物的排風管道，但不得被送回到該建筑物的任何部位。 g)進風和排風高效過濾器必須安裝在實驗室設在圍護結構上的風口里，以避免污染風管。 h)實驗室的通風系統中，在進風和排風總管處應安裝氣密型調節閥門，必要時可完全關閉以進行室內化學熏蒸消毒。 i）實驗室的通風系統中所使用的所有部件均必須為氣密型。所使用的高效過濾器不得為木框架。 j）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。 k)不得在實驗室內安裝分體空調器。

2.5 安全裝置及特殊設備 a)必須在主實驗室內設置Ⅱ級或Ⅲ級生物安全柜。其安裝位置應滿足6.3.2.5d)中的要求。 b)連續流離心機或其他可能產生氣溶膠的設備應置于物理抑制設備之中，該裝置應能將其可能產生的氣溶膠經高效過濾器過濾后排出。在實驗室內所必須設置的所有其他排風裝置(通風櫥、排氣罩等)的排風均必須經過高效過濾器過濾后方可排出。其室內布置應有利于形成氣流由“清潔”區域流向“污染”區域的氣流流型。 c)實驗室中必須設置不產生蒸汽的高壓滅菌鍋或其他消毒裝置。 d)實驗間與外部應設置傳遞窗。傳遞窗雙門不得同時打開，傳遞窗內應設物理消毒裝置。感染性材料必須放置在密閉容器中方可通過傳遞窗傳遞。 e）必須在實驗室入口處的顯著位置設置壓力顯示報警裝置，顯示實驗間和緩沖間的負壓狀況。當負壓指示偏離預設區間必須能通過聲、光等手段向實驗室內外的人員發出警報.可在該裝置上增加送、排風高效過濾器氣流阻力的顯示。 f）實驗室啟動工作期間不能停電。應采用雙路供電電源。如難以實現，則應安裝停電時可自動切換的后備電源或不間斷電源，對關鍵設備(生物安全柜、通風櫥、排氣罩以及照明等)供電。 g)可在緩沖間設洗手池：洗手池的供水截門必須為腳踏、肘動或自動開關。洗手池如設在主實驗室，下水道必須與建筑物的下水管線分離，且有明顯標志。下水必須經過消毒處理。洗手池僅供洗手用，不得向內傾倒任何感染性材料。供水管必須安裝防回流裝置。不得在實驗室內安設地漏。

2.6 其他 a)實驗臺表面應不透水，耐腐蝕、耐熱。 b)實驗室中的裝備應牢固。為易于清潔，各種裝備和設備之間應保持一定間隙。應有專門放置生物廢棄物容器的臺(架)。裝備和設備的邊角和突出部位應光滑、無毛刺，以圓弧形為宜。 c)所需真空泵應放在實驗室內。真空管線必須裝置在線高效過濾器。 d)壓縮空氣等鋼瓶應放在實驗室外。穿過圍護結構的管道與圍護結構之間必須用不收縮的密封材料加以密封。氣體管線必須裝置在線高效過濾器和防回流裝置。 e)實驗室中應設置洗眼裝置。 f)實驗室出口應有發光指示標志。 g)實驗室內外必須設置通訊系統。 h)實驗室內的實驗記錄等資料應通過傳真機發送至實驗室外。