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PCR实验室采用净化的供暖通风设计

发表时间:2020-08-19 17:41:46阅读量:

实验室建设装修

  pcr实验室采用净化加热和通风设计

  通风设计

  Pcr实验室,也称为基因扩增实验室,也可以看作是利用分子生物学技术扩增dna片段的特殊体外dna复制。利用基因跟踪系统掌握人体内的病毒含量,这种检测的精度可以达到纳米级。聚合酶链反应实验室对温度没有严格的要求。考虑到实验室的人性化,人体温度处于环境温度(18℃ ~ 25℃,相对湿度:50%),人体感觉舒适。因此,聚合酶链反应实验室应采取各种措施,以确保环境温度和湿度控制在一定范围内。

  布局

  目前,国内二级医院基本上积极开展基因扩增实验室项目,聚合酶链反应实验室的设计和建设越来越受到医学界的重视。根据实验流程,该室的功能有样品制备区、标本制备区、基因扩增区和产品分析区。该标准不要求该区域清洁。如果该区域经空净化,可采用100,000级净化洁净度。

  实验室布局

  01

  主测试区的功能划分

  标准实验室建筑的布局应包括一个公共走廊、四个相邻的功能试验区,每个试验区应设置一个独立的缓冲区,以避免不同压差控制下房间空空气串联造成的二次污染。

  02

  实验室压力梯度

  为了防止室外污染源进入洁净区,使室内压力高于洁净区外的压力,洁净区内的压力成为正压洁净区;相反,为了防止洁净区的污染源向实验室外扩散,使内部压力低于外部压力,实验室成为负压洁净区。因此,洁净室的正负压力是相对的,主要取决于各个实验室的相对压力。聚合酶链反应实验室有严格的压力梯度,因此有严格的气流方向。

  相邻主要实验区之间的压差为5 pa,实验区与缓冲区之间的压差为5pa;主试验区的压力梯度和气流方向为试剂制备区、标本制备室、扩增区、产物分析区和测序室。不应混淆压力梯度,气流方向也不应停滞或逆转。同时,每个区域的缓冲室与主试验区的压差为+5pa,以防止试验区的污染气流流向非污染区。

  根据标准,在10万级净化区,换气次数可为15次/h ~ 25次/h,本文中换气次数取15次/h。

  03

  角色转移

  所谓的角色转移意味着实验者和测试对象各走各的路,避免相互交叉。

  测试品通过主测试区的传递窗口,通过一个过程完成测试品的实验过程。测试人员通过公共走道和缓冲室到达不同的测试区域。

  测试区域的温度控制

  01

  测试区域的温度和湿度

  实验室的温湿度控制应从两个方面考虑:

  一方面,考虑到测试过程的要求,个别测试程序对实验仪器和试剂有严格的要求,并且需要恒温恒湿控制。

  另一方面,洁净区空气变化频率远高于常规实验室,实验室温度应控制在18℃ ~ 25℃,夏季湿度应控制在50% ~ 70%,冬季湿度应控制在30% ~ 50%。

  基于以上两个要求,实验室可以获得合适的温度和湿度。

  02

  温度和湿度控制

  在控制方面,制定了管理程序,将实验室的温度和湿度控制在合理的范围内。自动控制系统通过监控温度和湿度,记录环境温度和湿度,当各项指标偏离要求时,可以很好地调节阀门开度以及加湿器和除湿器的工作状态。

  01

  通风系统流量

  非单向空气供应通常用于聚合酶链反应实验室。所谓非单向送风是指气流流线方向不平行,风速不一致。非单向流动的配气方式包括上送下返、上送下返、测量送送下返,pcr实验室一般采用上送下返。上部送风通过高效送风出口进入房间,下部回风通过各房间对称分布的排风柱下部的出风口排出。

  新鲜空气从外部进入处理单元,经过粗效、中效、亚高效、表面冷却(热)段和喷淋段(加湿)等几个处理过程后,最终进入洁净室。

  排气分为两部分:全通风和局部排气。全排气出口一般位于排气柱下部,带过滤网的可调百叶出口,送风出口采用高效过滤送风出口。局部排气是指房间内二级b2生物安全柜的局部排气。机柜上的风速不应小于5米/秒。生物安全柜应独立设置排气系统,排气口应设置在建筑物的屋顶。生物安全柜的排风管道应与其所在房间的总排风相联锁。局部排气和整体排气不能同时启动。

  新风机组和排风系统均采用变频系统,以应对不同的变风量处理工艺。

  图1通风系统流程图

  空气体过滤要求:

  实验室的送风经过净化和过滤,需要满足国家标准的要求。实验室建成后,需要确定供应空气中颗粒物的浓度。颗粒物浓度不小于0.5μm,过滤效率为95 < η < 99.9,阻力不大于120pa,处理效率为大气粉尘计数效率。为了满足这一要求,它可以满足pcr实验室的室内处理空气体标准,进而满足实验室的使用要求。

  整个实验室的通风过程见图1。

  02

  夏季制冷量的计算

  pcr实验室不允许返回空气,所以实验室是一个新鲜空气系统。夏季,新风不仅承担室内围护结构的冷负荷,还承担大风量通风带来的大量新风负荷。夏季室内温度可控制在26℃,湿度可控制在50%。夏季室内冷负荷可根据围护结构计算。对于整个新鲜空气系统,空气体处理过程如图2所示。

  图2新鲜空气空气体处理过程

  根据焓湿图,可以求出风状态点t1的比焓值h1和室内设计状态点t2的比焓值h2,制冷量包括以下三部分:

  1)新风承担的室内冷负荷为:

  q = g( h1-h2 ).

  2)新鲜空气承担其自身的冷却负荷,当空气进入系统时,室外空焓为h3,当空气排出时,室外焓为H3

  h4:q = g( h3-h4 ).

  3)处理过程在喷水室再次加热,这部分热量需要由冷源承担:

  q = g( h0 - h1 ).

  洁净区的新风系统比舒适空调节风量大得多,因此可以增加送风温差,使送风量最小。

  03

  冬季供暖能力的计算

  根据规范要求,冬季供暖不得在清洁区域使用散热器和地暖。pcr实验室冬季的通风方式属于综合通风,配备机械送风,依靠机械送风来加热房间。设置机械送风系统时,应计算房间的热平衡。

  1。综合通风原则

  1)充分通风的进气口和排气口应避免大量热的、潮湿的或有害的空气流入操作区或人们经常停留的地方。

  2)聚合酶链反应实验室的正压和负压取决于供气和排气的控制。

  3)出风口位于房间的下部,其至地面的高度不得大于150毫米

  4)实验室内不应有排气死角。

  5)这种送风与采暖相结合的方式,送风温度不应低于35℃而高于70℃,具体送风温度应按严格的综合通风公式计算。

  2。风量平衡计算

  在通风房间中,每单位时间进入房间的空气量等于每单位时间离开房间的空气量,这称为空气量平衡。此时,室内外压差为0。如果机械进气量大于机械排气量,室内压力上升并处于正压状态;相反,如果机械进气量小于机械排气量,则室内压力低于外部压力,并且室内压力处于负压状态。

  当房间处于正压或负压状态时,空空气将通过房间的紧密缝隙或窗户和门的裂缝渗透到室外。这种渗透到外部的空空气量称为无组织排气。在聚合酶链反应实验室的设计中,正压应保持在洁净度要求高的房间内,负压应保持在产生污染物且不能溢出室外的房间内。

  风量平衡的计算公式为:

  3。热平衡计算

  为了保持通风房间的温度恒定,有必要使室内总热量等于总热量损失,并保持室内热平衡,即热平衡计算。由于机械送风供暖系统用于室内供暖和通风,冬季室外参数采用供暖计算的室外温度,而不是冬季通风计算的室外温度。聚合酶链反应实验室没有明确规定设计温度。因为实验者在室内操作仪器,他们不应该穿得太厚。冬季室内温度应控制在22℃,湿度应控制在40%,这样人体的舒适度更好。如果实验室中有精密仪器,并且需要较高的温度和湿度,应通过测量仪器的温度和湿度来计算通风温度和湿度。

  实验室送风温度必须通过热平衡公式计算:

  空冬季的供气量通常与夏季相同,冬季供气状态点的水分含量根据以下公式确定:

  系统的总热量由以下公式确定:

  在空冬季,总增湿量可以是绝热增湿,也可以是蒸汽喷射等温增湿。当采用绝热加湿方案时,对于需要大量新风的工程或室外设计参数较低的地方,按照最小新风比进入设备时,可能会出现冻结现象。因此,一般来说,空气体应该首先预热,使预热空.

  结束语

  Pcr实验室通风系统采用整体通风方式,同时还应考虑夏季和冬季的室内温度过程要求和舒适度要求。因此,应科学计算空的风量和气温,以避免实验室的洁净度达到要求,但温度和湿度无法保证,这是实验室整体通风效果的一个重大失误。

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