摘要：近年來，由于我國醫療衛生事業的迅速發展，越來越多的生物清潔實驗室相繼建立并投入使用，本文介紹了Ⅱ級A2型與Ⅱ級B2型生物安全柜的比較，并依據生物潔凈實驗室的實際情況設計了多臺生物安全柜空調系統的安裝方案，以期進一步提升生物潔凈實驗室中生物安全柜空調系統的質量，希望能夠給讀者帶來啟發。

　　關鍵詞：生物潔凈實驗室;生物安全柜;空調系統

　　引言：現階段，生物安全柜作為生物潔凈實驗室中不可或缺的設備，可以在實驗人員在與含感染性因子的材料進行接觸時，出現接觸性、暴露性感染，是保障生物安全的一級屏障。在生物潔凈實驗室中，生物安全柜的空調系統設置為控制實驗室的環境清潔起到了極為重要的作用。

　　1Ⅱ級A2型與Ⅱ級B2型生物安全柜的比較

　　1.1生物安全柜的作用

　　現階段，依據生物安全柜的結構設計、排風等級等特性，其級別可分為Ⅰ級、Ⅱ級和Ⅲ級，其中Ⅱ級生物實驗安全柜又可以分成A1型、A2型、B1型以及B2型。同時，參照生物安全柜排風系統的不同空氣來源，空調系統又可分為再循環式系統、全新風系統以及回風式系統。在我國的生物潔凈實驗室中，依據實驗室的操作要求以及生物安全級別，Ⅱ級A2型與Ⅱ級B2型生物安全柜在生物潔凈實驗中較為常見，空調系統較常采用全新風系統或者是回風式系統，并且兩種生物安全柜的通風方式上存在一定的差異。

　　具體來說，通過過濾器過濾后，Ⅱ級A2型生物安全柜內的全部氣體，約有70%在柜內循環使用，約有30%排出安全柜，Ⅱ級B2型生物安全柜內的氣體全部通過外排風機強制排出安全柜。在對生物潔凈實驗室進行生物安全柜空調系統設計的過程中，相關工作人員應當從實驗室中實驗材料的生物危害等級、實驗人員所從事的工作類型等方面進行考量，盡可能保障安全柜的類型能夠符合生物清潔實驗室的工作需要。

　　1.2生物安全柜的氣流方式與能耗分析

　　某生物潔凈實驗室面積為20m2，高度達2.6m，假設實驗室夏季室內溫度維持在24℃，濕度維持在55%，冬季室內溫度維持在20℃，濕度維持在40%，本文以該實驗室為例，Ⅱ級A2型生物安全柜與Ⅱ級B2型生物安全柜的氣流方式與能耗進行了簡要的分析。

　　若現階段將單臺雙人Ⅱ級A2型生物安全柜安置在該試驗室，同時從該安置柜的生產廠家方面得知，在實際應用過程中，不同工況下，其風量情況也有所不同，具體來說，首先在該生物安全柜排風采用內排式的過程中，生物清潔實驗室內的送風量與新風量不變，能耗沒有增加;其次，若生物安全柜采用外排套管連接，系統為全新風，生物潔凈實驗室的換氣次數為12h-1，實驗室的送風量為624m3/h。

　　在考慮到實驗室排風量為700m3/h的基礎上，依據壓力要求，要將安全柜的排風量改為800m3/h，此時實驗室的送風量應當在原有基礎上增加100m3/h。最后，若生物安全柜采用外排套管式連接，系統為回風式，生物潔凈實驗室內的送風量為624m3/h。現在要將實驗室原有的回風系統改為全新風系統，若將新風比設為10%。若現階段在該試驗室設置單臺雙人Ⅱ級B2型生物安全柜，其排風量約為1600m3/h，那么，該試驗室的送風量需要增加1000m3/h。

　　現在將生物清潔實驗室夏季室外狀態點為W處的空氣，處理至機器露點L，生物安全柜夏季冷負荷Q1為：若將生物清潔實驗室冬季室外狀態點為W處的空氣，等濕升溫至室溫A，G指的是新風量，其單位為m3/h;為空氣密度，單位為kg/m3;hL、hA、hW均為對應狀態點的比焓，其單位為kJ/kg;Q1、Q2指的是相應季節的負荷，其單位均為kW。

　　依據上述公式對生物安全柜的能耗進行計算，可以得出Ⅱ級A2型生物安全柜所需增加的新風量為0時，安全柜的負荷增加量Q1=Q2=0;Ⅱ級A2型生物安全柜需要增加的新風量為100m3/h時，安全柜的負荷增加量Q1=1.3kW、Q2=1.0kW;Ⅱ級A2型生物安全柜需要增加的新風量為660m3/h時，安全柜負荷增加量Q1=8.6kW、Q2=6.6kW;Ⅱ級B2型生物安全柜需增加的新風量為1000m3/h時，安全柜負荷增加量Q1=13.0kW、Q2=10.0kW[1]。

　　2生物清潔實驗室內多臺生物安全柜排風系統設計方案分析

　　現階段，某生物清潔實驗室共有6個房間，其中包含了3間實驗室及與實驗室對應的緩沖間，并且在A實驗室安裝有一臺Ⅱ級A2型生物安全柜;B實驗室安裝有一臺Ⅱ級A2型生物安全柜以及一臺Ⅱ級B2型生物安全柜;C實驗室安裝有一臺Ⅱ級B2型生物安全柜，在該生物清潔實驗室內，生物安全柜的空氣循環系統主要為負壓全新風凈化系統，氣流控制方式為定送變排模式，同時為進一步提升實驗人員對室內環境的掌控力度，相關工作人員以實驗室為單元，在送風管與排風管上分別安裝定風量閥和變風量閥，并且在實驗室內安裝壓力傳感器。

　　當生物安全柜空調系統正常運行時，通過保證送風量恒定的方式，確保實驗室的換氣次數滿足設計要求，同時，相關工作人員可以通過實驗室內壓力傳感器的示數調節變風量閥，確保實驗室內的壓力能夠達到實驗操作的需求。其設計方案如下。

　　2.1方案一

　　若設置Ⅱ級A2生物安全柜的排風方式為內排式，其氣流將會在實驗室內產生自循環，利用一臺排風機將Ⅱ級B2型生物安全柜的排風系統與其它實驗室內的排風統一排放至室外，此時實驗室內排風口的排風量與Ⅱ級B2型生物安全柜的排風量相同。

　　應用這種相對簡單的方案設計方式進行實驗室內空調系統的安裝，能夠有效降低實驗室的整體能耗，并且在生物安全柜的開啟閉合的過程中，將不會對空調系統的穩定性產生過高的影響，同時，這種空調系統的設計方案并不會令實驗室內的溫濕度產生過于明顯的變化，若實驗室的規模較小，這種設計方案也不會因生物安全柜較大的外排風產生過大的送風量。

　　具體來說，當Ⅱ級B2型生物安全柜開啟，則該安全柜排風管上的電動閥將會隨之開啟，與之相對的，實驗室排風管上的電動閥將會閉合;而當Ⅱ級B2型生物安全柜關閉時，那么該安全柜排風管上的電動閥也會隨之關閉，與之相對的，實驗室排風管上的電動閥將會開啟。

　　現階段，較為常見的雙人Ⅱ級B2型生物安全柜的排風量在1600—1800m3/h之間，對于某些小型生物清潔實驗室來說，安全柜所提供的送風量往往高于實驗室所需的送風量，同時，由于Ⅱ級B2型生物安全柜的阻力值與其它類型安全柜的阻力值會更大，并且我國不同廠家生產的同型號生物安全柜在阻力值、排風量等特性上也會存在一定的差別，因此，在實際空調系統安裝過程中，相關工作人員應當在安全柜排風總管上安裝定量風閥，確保安全柜開啟與關閉均不影響實驗室內的排風總量。

　　2.2方案二

　　若Ⅱ級A2型生物安全柜的連接方式為外排套管式，并利用一臺排風機將Ⅱ級B2型生物安全柜的排風系統與其它實驗室的排風系統連接到一起，將高效過濾后的氣體統一排放到室外。由于實驗室排風量不變，使得實驗室在應用方案二完成施工后，實驗人員開閉安全柜的過程，將不會對系統產生明顯的壓力波動影響，進而做到對實驗人員、實驗樣本以及實驗環境的切實保護。

　　但對方案二與方案一的換氣次數與室內負荷進行計算對比可以發現，當實驗室的面積比較小時，安全柜的排風量將會比實驗室內的送風量更大，為保證實驗室內部壓力的平衡以及空調系統的穩定，在此過程中，實驗人員需要對補風量進行增加，這會在一定程度上提升實驗室的能耗和經濟成本。此外，在對Ⅱ級A2型生物安全柜的排風量進行設計的過程中，需要留有一定的余量，并且由于沒有為安全柜設置排氣罩，將會導致房間的凈高增加，最終造成空調系統的施工難度加大[2]。

　　2.3方案三

　　在阻力方面，Ⅱ級A2型生物安全柜與Ⅱ級B2型生物安全柜的排風方式存在較大的差別，并且將這兩種安全柜進行對比可以發現，Ⅱ級B2型生物安全柜的開啟關閉過程，更容易影響實驗室內壓力的平衡，因此，若將這兩種安全柜的排風設備進行分開設置，將會令實驗室內的平衡性更為出色。具體來說，若使Ⅱ級A2型生物安全柜的連接方式為外排套管式，房間的排風與Ⅱ級A2型生物安全柜的排風共用一臺排風機，同時在實驗室內設置與Ⅱ級B2型生物安全柜相對應的排風口，為Ⅱ級B2型生物安全柜單獨設置一臺排風機，則會令空調系統更容易調節。

　　2.4三種方案的對比說明

　　上述三種方案所采用的系統均為負壓全新風，若將三種方案的系統改為回風式，那么，經計算可知方案二、三所消耗的能量將會明顯增加。同時上述三種方案Ⅱ級A2型生物安全柜的排風需設置補風量，以便更好的滿足實驗室內的壓力需求，同時由于添加補風的過程中會增加生物安全柜的能耗，在實際安裝過程中，相關工作人員需要將補風所耗的能量添加到排風系統的新風能耗中。

　　此外，由于方案三中的Ⅱ級A2型生物安全柜與Ⅱ級B2型生物安全柜都需要安排與之對應的排風機，這就導致參照方案三進行實驗室空調系統建設過程中，所消耗的初始投資與實際運營成本更高[3]。

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　　結論：現階段，藥品的安全性以及藥效的穩定性，與人們的身體健康之間存在著極為密切的聯系，為進一步提升藥品的質量，實驗人員在藥品研發的過程中，不僅應當按照科學的手段進行藥物配比，還應當確保藥物配比試驗的環境符合相關的法律規定。

　　參考文獻：

　　[1]戎振宇.醫藥潔凈室暖通空調設計經驗總結[J].潔凈與空調技術,2018(03):74-77.

　　[2]劉權.藥廠潔凈室暖通空調關鍵性設計分析[J].工程建設與設計,2020(09):61-63.

　　[3]王燕芹,梁磊,孟令坤,等.生物潔凈實驗室中的生物安全柜空調系統設計[J].暖通空調,2019,49(02):82-86.

　　作者簡介：肖川