不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)在高級別生物安全實驗室的應(yīng)用

中國電子系統(tǒng)工程第二建設(shè)有限公司 楊九祥武漢科貝科技股份有限公司 劉傳斌中國疾病預(yù)防控制中心 蔣晉生

0 引言

根據(jù)實驗室所處理對象的生物危害程度和采取的防護措施，生物安全實驗室分為4級。高級別生物安全實驗室通常指生物安全四級實驗室和生物安全三級實驗室，包括可開展動物實驗的生物安全四級和三級實驗室。

常見的高級別生物安全實驗室的圍護結(jié)構(gòu)有：彩鋼板圍護結(jié)構(gòu)、不銹鋼板拼縫焊接圍護結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)+環(huán)氧處理的圍護結(jié)構(gòu)。實施過程中，應(yīng)根據(jù)不同級別實驗室氣密要求和實際需求選擇。

本文介紹的不銹鋼板拼縫焊接圍護結(jié)構(gòu)是當(dāng)前形勢下高級別生物安全實驗室改建工程首選方案，該方案可以在已有實驗樓內(nèi)增設(shè)的高級別生物安全實驗室中使用，對原有建筑不需要進行較大范圍的結(jié)構(gòu)改造，造價低、工期短。

1 高級別生物安全實驗室圍護結(jié)構(gòu)氣密性要求

根據(jù)GB 50346—2011《生物安全實驗室建筑技術(shù)規(guī)范》，高級別生物安全實驗室依據(jù)所操作的致病性生物因子的傳播途徑和能否利用安全隔離裝置操作的要求不同，對圍護結(jié)構(gòu)的氣密性要求不一[1]。其中，生物安全四級實驗室和不能有效利用安全隔離裝置進行操作的常規(guī)量經(jīng)空氣傳播致病性生物因子的生物安全三級實驗室，其氣密性應(yīng)符合表1要求。

彩鋼板圍護結(jié)構(gòu)在生物安全實驗室中最為常見，適用于非經(jīng)空氣傳播生物因子的實驗室和可利用安全隔離裝置操作的實驗室。由于彩鋼板圍護結(jié)構(gòu)本身承壓有限，這類圍護結(jié)構(gòu)氣密性檢測只能采用煙霧測試等目視測試法，檢測縫隙有無可見泄漏；房間的相對負壓值不宜超過-100 Pa。當(dāng)上述高級別生物安全實驗室的氣密性需要通過恒壓法和壓力衰減法測試時，建議采用不銹鋼板拼縫焊接圍護結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)+環(huán)氧處理的圍護結(jié)構(gòu)。前者適合于新建、改建、擴建項目或者建筑結(jié)構(gòu)已完成的項目，后者適合于新建項目。

表1 各類高級別生物安全實驗室氣密性要求和圍護結(jié)構(gòu)形式

2 不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)氣密性實施要點

下面從不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)主體施工工藝、氣密門安裝、管線穿越圍護結(jié)構(gòu)密封安裝三部分進行分析歸納，保證高級別生物安全實驗室氣密性要求。

2.1 不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)主體施工工藝

為保證不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)的氣密性，結(jié)構(gòu)件選用304不銹鋼材質(zhì)，采用焊接成型，經(jīng)時效處理、數(shù)控龍門銑加工、噴砂及噴漆；不銹鋼板采用激光切割下料、數(shù)控折彎、模壓成型。

確定高級別生物安全實驗室工藝平面后，根據(jù)圍護結(jié)構(gòu)頂板、墻板、門窗、傳遞窗、高壓滅菌器等設(shè)備布置進行排版，在滿足工藝布置和氣密性的同時考慮整體美觀。

具體施工流程如圖1所示。

圖1 不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)施工流程

為保證實驗室主體結(jié)構(gòu)的氣密性，要保證圍護結(jié)構(gòu)墻板與地面和頂棚連接的可靠性，以及頂板和墻板拼縫連接的嚴密性。各節(jié)點詳圖見圖2。

2.2 氣密門安裝

為保證生物安全實驗室的氣密性要求，通常采用機械壓緊式門和充氣式氣密門，使實驗室的防護區(qū)與非防護區(qū)之間安全隔離。其中，機械壓緊式門主要由門框、門板、密封圈、機械壓緊式機構(gòu)和門禁控制裝置等組成。其工作原理為：門關(guān)閉時，通過壓緊機構(gòu)使門板與門框之間通過密封圈壓緊，確保門板和門框之間無泄漏；氣密門安裝后，采用超聲波穿透法進行泄漏檢測。機械壓緊式門經(jīng)久耐用，與充氣式氣密門相比，不需要對密封圈充氣，同時不會因密封圈老化而定期更換，減少維護成本。

2.3 管線穿越圍護結(jié)構(gòu)密閉安裝

生物安全實驗室強弱電、給排水管道、各類氣體管道等穿越圍護結(jié)構(gòu)時，可采用專業(yè)穿墻密封器，以確保實驗室圍護結(jié)構(gòu)的完整性、防火性和氣密性。同時，還需適當(dāng)預(yù)留穿墻密閉管線，確保將來增加管線需求。

2.4 其他注意事項

實驗室地面混凝土墊層施工應(yīng)根據(jù)實驗室整體進度分區(qū)實施，不需要進行氣密性測試的房間可以先實施，需要采用恒壓測試法的區(qū)域和氣密門安裝位置待圍護結(jié)構(gòu)龍骨安裝完成后實施。實驗室送、排風(fēng)管應(yīng)盡量在風(fēng)口處安裝氣密閥門，盡量減小風(fēng)口與氣密閥門之間的風(fēng)管長度。同時要預(yù)留恒壓測試法打壓測試口。采用恒壓測試法測試的房間，圍護結(jié)構(gòu)盡量不設(shè)置觀察窗。

3 結(jié)語

高級別生物安全實驗室的氣密性是實驗室的重要指標(biāo)之一，除了實驗室圍護結(jié)構(gòu)本身氣密性之外，還要確保進出實驗室的各類管道、電纜等與結(jié)構(gòu)之間的密閉性。本文介紹了不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)頂板、壁板、門窗實施的具體節(jié)點做法，以及水管、氣管、電管組合或電纜同時集中穿越實驗室的密閉做法，可供同行參考。

不銹鋼圍護結(jié)構(gòu)方案可用于高級別生物安全實驗室的改造工程，不需要對原有建筑結(jié)構(gòu)進行較大范圍調(diào)整，造價低、工期短。