PCR实验室采用净化的供暖通风设计

　　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。