伴随我国采供血事业的不断进步,输血学已增设为二级学科。包括核酸检测在内的实验室检测新技术不断普及,让血液更加安全,血站实验室本身的发展也日新月异。由于血站实验室的主要功能是进行血液检验,按二级生物安全防护建设与管理。在设计上既有医学检验实验室的共性,也有血站血液检测的特殊性。为此,我们依据相关标准规范,对血站实验室的设计和优化进行探讨,以促进血站实验室装修、建设水平的持续提升。
1实验室装修、设计的基本概念
建设适宜、规范的生物安全实验室的关键是平面规划设计,一些实际工程由于平面布局不合理,不仅影响实验室的有效使用面积,还增加了初投资和管理难度。因此,首先介绍一下实验室平面设计相关的基本概念。
1.1实验室模块 实验室模块是指将实验室的空间设置进行规范,便于实验室装修的总体的设计和面积分配。实验室模块包括开间、进深、净高和门窗。现代血站实验室有采用大厅式的布局趋势,相对于传统实验室减少了较多的隔断,但就内部工作区域规划以及核酸检测实验室的各区域设计,都可以参考实验室模块进行合理的实验室装修空间布局。
1.1.1开间实验室的宽度。实验台宽度一般为0.75m,两排实验台之间净距在1.5~1.8m之间便于工作,因此血站实验室开间一般设置在3.0~3.3m。
1.1.2进深实验室的长度,其尺寸与实验台等设施设备的长度、采光通风条件等相关。现在血站实验室装修大多采用框架结构,进深一般为6~7m。
1.1.3净高指楼板面至另一层楼板底面(或吊平顶面)的距离,血站实验室的净高在2.7m比较合适。
1.1.4门窗实验室的门为1m宽左右,也可用1.2m宽的不对称双扇门,平时锁上小的一扇,有大型设备进出时全开。开门方向一般向内开,门上应设玻璃窗以便进行安全观察。窗台离地高度一般不小于1m,利用自然采光时窗可尽量大一点,实验室装修有较高温控要求时宜采用双层玻璃窗,外窗应设置纱窗以防止蚊虫的干扰。如有遮光要求一般不贴有色膜,而用卷轴式窗帘。
1.2通道 实验室装修时,通道包括人流通道和物流通道。在人流通道的设计上应考虑设置逃生路径,以备紧急情况下的人员安全撤离。物流通道的设计应让标本的传递呈单向流。有条件的可考虑安装专门的物流升降装置或气动管道传输系统,适用于血站内不同部门间,如初筛与确认实验室之间的标本运输,可使标本传递更加高效有序,也有效地避免交叉污染。
1.3围护结构实验室围护结构属于生物安全防护二级屏障,包括吊顶、隔断墙、地板、门窗等。实验室装修的关键是选择性价比高的材料,通过加权灰色关联分析法对围护结构用材进行比较分析发现,彩钢板吊顶、彩钢板隔断、PVC地板是较适宜的材料组合1.4实验室区域分配完整的血站实验室由诸多区域构成,实验室装修空间分配既要考虑到相关规范和工作要求,也要有容量柔性能力。一般划分为5个区域,其面积可分别为:实验工作区(实验室核心区)约占35%;支援服务区(包括污染物处置区、纯水室、洗涤室、库房等)约占15%;行政办公区约占10%;休息交流区约占10%;人流、物流通道(包括电梯、建筑公差、管道井等)约占25%;预留工作区约占5%。
2实验室装修0设计流程
通常实验室人员很关注仪器设备,而实验室设计者多依据行业通用准则进行设计并指导施工,导致部分实验室设施难以与实验室人员、仪器设备相契合,因此血站实验室设计涉及血站管理层的统一部署,实验室人员的专业规划以及实验室设计机构的具体实施。其流程建议分为以下步骤:
(1)实验室人员与实验室装修专业设计方进行充分沟通,明确实验室的功能目的和使用需求。期间一定要到建筑物现场进行实地勘察,结合实际情况进行讨论。
(2)实验室装修设计方根据实验室类别、功能和工作流程,按血站的统一建设方案,作出实验室的区域及功能规划,并获得血站管理者、实验室人员一致认可。
(3)结合实验室所在建筑物的周围环境,由实验室装修设计方进行深化设计,初步确定空调通风、给排水、电气、信息管理、消防安保等实验室子系统的设施设备类型、数量、位置,经血站管理者、实验室人员的认同后形成最终的设计方案。
(4)血站方面与实验室装修、建设方保持密切沟通,做好实验室工程建设中的实时跟进,解决各种突发问题。严格执行而不轻易更改设计方案。
(5)实验室装修设计方协助血站方进行工程竣工验收;在实验室的使用过程中双方保持技术联系,持续改进以适应实验室的发展。
3实验室系统的设计和优化
实验室系统是由各个子系统组成,对每个子系统都需结合建筑物和工作实际进行分别设计,通过优化措施让各子系统间协调平衡,发挥实验室系统的最大功能。
3.1空调、通风和净化系统
3.1.1空调系统由于血站实验室的工作特殊性,一些大型精密仪器,如生化仪、核酸检测仪等需24h开机,试剂、标本的储存冰箱也是长时间运行,会持续产热,对环境温、湿度有较高的要求。每天间断开启覆盖整个血站建筑的中央空调系统并不适用于实验室,血站实验室宜单独设置分散型或局部集中型的空调系统,并考虑配置冗余空调。为防交叉污染,血站核酸实验室空调必须单设。
3.1.2通风系统从节能、降噪、确保稳定性和舒适性角度,尽量将机械通风和自然通风相结合,优先考虑自然通风。对一些要求较高的房间,如核酸检测实验室的扩增检测间,可采用上送下排的全面通风方式。对某些有潜在高污染的区域,如标本离心机所在的局部空间,可加设排风罩加强局部通风,把可能产生的气溶胶尽快排出。室外进排风口需尽量远离,避免室外气流的交叉污染。
3.1.3净化系统血站实验室装修对空气洁净度无明确要求,但应尽量避免灰尘。从实验室的护围结构设计上做到不产尘、不积尘、易除去灰尘。如外环境的灰尘较多,可在进风管道或窗户上设置适当的空气净化装置,同时做好气流的控制,让气流方向有利于灰尘的沉降和清除,对有潜在生物污染的实验室维持负压。
3.2给排水系统
3.2.1给水系统血站实验室的给水主要包括实验给水、生活给水和消防给水。在自来水管网的水压较大时,为避免操作上的麻烦和安全隐患,紧急喷淋装置和洗眼器宜配减压装置。实验室装修内各用水点的位置尽量靠墙设置,便于排水点的对应设置和将来的拓展。实验室装修室内的消火栓应设置在清洁区内。
3.2.2排水系统血站建筑设施要有统一的废水处理设施,在实验室装修时,排水口尽可能靠近设备废液口收集废液,按不同废液的性质分别汇集。对可能产生相互作用的废液,需经预处理再汇集进行统一处理,如含有防腐剂NaN3的试剂排出时须用大量自来水冲洗,以防金属管道爆炸。对紧急喷淋装置,宜就近设置排水口,避免喷淋水的过度四溢导致二次污染。
3.2.3实验室装修要考虑纯水系统目前实验室纯水供给方式分为集中供应和分散供应两种。因性价比高、运行成本低,管理集中,持续稳定,产量大,通过管网化可多点取水,集中供水已成发展趋势,但初期投入较大。在一些局部有高纯度水要求的使用点再单独加设末端超滤装置可制备出高纯水。