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分享 | 食品实验室设计原则

发布者:华测实验室 发布时间:2021-12-22 阅读:

食品实验室建设涉及面广,范围包括实验室装修系统、给排水系统、电气系统、通排风系统、暖通空调系统、供气系统、纯水系统、洁净实验室、恒温恒湿实验室和实验家具等,是一项复杂的系统工程,具有专业技术性强、相互衔接紧密度高、交叉施工难度大等特点。今天华测实验室给大家分享食品实验室设计原则。

 

分享 | 食品实验室设计原则


一、符合规定 满足要求

实验室设计必须符合国家和地方相关部门的规定和要求。实验室的选址、设计和建造应符合国家和地方环境保护和建设主管部门等的规定和要求。实验室的防火和安全通道设置应符合国家的消防规定和要求,同时应考虑生物安全的特殊要求。必要时,应事先征询消防主管部门的建议。实验室的安全保卫应符合国家相关部门对该类设施的安全管理规定和要求。

 

实验室的建筑材料和设备等应符合相关国家相关部门对该类产品生产、销售和使用的规定和要求。实验室的设计应保证对生物、化学、辐射和物理等危险源的防护水平控制在经过评估的可接受程度,为关联的办公区和邻近的公共空间提供安全的工作环境及防止危害环境。

 

二、满足需要 适度超前

这一点在实验室建设时是容易被忽视的。管理者往往追求高等级大面积的实验室,容易“贪大求全”。高级别的实验室不一定是适合的,例如,普通的食品微生物实验室满足生物安全二级实验室的要求就可以了。如果非要建配有通风系统的净化室,不仅建设投入和运行的成本很高,而且在这样的实验室里面工作也不方便。要根据实验室的检测需要、工作量的情况、人员配备情况提出合理、实用、经济的实验室建设需求(适度等级、面积、设施配备等)。

 

在满足需要的基础上,也要适度超前。实验室的工作内容、检测工作量、检测技术、仪器设备和人员配备等都是在发展的,实验室在设计时要充分考虑到这一点,预留发展空间。

 

三、科学布局 合理分区

科学布局应该是实验室设计中最为关键的,直接决定了实验室设计的成败。

 

平面布局不合理的设计会影响实验室的运行,还可能使室内空气的洁净度难以达到预定要求,甚至造成交叉污染影响实验结果或者使实验人员受到感染。布局过于简单,不利于实验操作;布局过于繁琐,会造成使用中的不便和资源浪费。因此,设计方需要对实验室的工作以及生物安全要求充分理解,设计出合理、科学的平面布局。

 

下述原则是在实验室设计时需要考虑的:

(一)功能分区

实验室总体上应该按各房间使用功能进行分区。微生物检测实验室一般可分为:办公室、档案室、储藏室、样品室、培养基制备室、无菌室(样品制备室)、培养室、鉴定室、废弃物处理室和洗刷室等。

 

(二)清洁区和污染区分开

将实验室的清洁区和污染区有效分开,可以降低污染发生的风险,避免交叉污染。比如办公室和进行微生物检测的房间要分开;从事样品接收和鉴定的两个房间要有效隔离;配制培养基和废弃物处理也要有效隔离。需要注意的一个概念是,污染区并不是“污染高”的区域,而是指“污染风险”或“污染可能性”高的区域。在这个区域里进行污染可能性高的操作,严格按照生物安全要求操作,污染区应该不受污染。

 

一般来说,实验区域是污染区域,普通区域是清洁区域。实验区域包括进行下述工作的房间:接收和储存样品,样品制备,样品稀释,培养,分离可疑微生物,储存标准菌株,培养基的制备和灭菌,储存培养基和试剂,人员的无菌检查,消毒,洗刷;普通区域包括:入口,走廊,楼梯,电梯,管理区域(办公室、文件室等),更衣室,档案室,卫生间。在关键的实验区域可以设一间缓冲间连接实验区域和其相邻的房间。缓冲间两侧可设置透明窗,便于两侧直接观察。如果实验室是带机械式通风系统的洁净室,缓冲间可设置电动或机械连锁装置使出、入门无法同时开启。

 

在三级和四级生物安全实验室里,要求从外向内分区为洁净区、半污染区和污染区,相邻两区之间有缓冲间,这种要求简称“三区两缓”。

 

(三)无回路

三级和四级生物安全实验室要求“无回路”,指按照实验工作的顺序,从洁净区走向污染区,最后从出口离开实验室而不能原路返回。这就要求实验室建有一个“回”形的半污染走廊。“无回路”原则主要是为了保证实验操作由清洁区向污染程度越来越高的污染区进行,降低受感染的风险。对于普通的微生物检测实验室来说,一般尽可能的将实验室按清洁区到污染区顺序排列,而不必强求“无回路”。

 

(四)人流物流分开

另一种降低污染可能性的方式是将进人实验室的人和物的通道分开,人和物品各行其道。人走实验室的通道,实验材料等物品通过专门的物流通道送入。在三级和四级生物安全实验室内,专门建有由一系列走廊和传递窗组成的物流通道,用来传送物品。传递窗内设有隔离台并配有紫外灯,传递窗两侧门设有电动或机械连锁装置(双门互锁)。而在普通的生物检测实验室没有必要这么做,只需要在适当的房间设置一扇用于传递的窗口,通过传递窗口传送样品就可以了。

 

(五)时间隔离

当可能发生交叉污染的两种操作必须在同一区域进行时,可以在时间上将两种操作分开。比如,由于实验室面积所限,必须在同一个无菌室中进行样品处理接种和可疑菌的鉴定工作,那么就只能将两种操作分别安排在上、下午,并在两种工作交接的时候对无菌室进行彻底的消毒处理。这种对不同操作进行时间上隔离是一种“不得以而为之”的补救办法,在设计实验室的时候首选还是在空间上隔离可能存在交叉污染的不同操作。

 

四、周全考虑 协调统一

微生物检测实验室设计是一项复杂的、系统的、多专业的工作,需要各专业、各工序之间的协调配合。实验室的围护结构、地面、吊顶、技术夹层、水电、通风管道、生物安全柜和通风橱等设施、实验台等各种工序互相关联、交错和干扰,在设计时就必须要通盘考虑,避免互相影响状况的发生。例如,在设计围护结构的时候要充分考虑将来实验室内设备和设施的情况,避免隔墙不够高无法安装生物安全柜或者隔墙内空间过小无法摆放仪器设备等情况的出现。

 

五、深入细致 关注细节

“细节决定成败”这句话用在微生物检测实验室的设计上是十分贴切的。细节之处考虑得越充分,越能充分发挥实验室的使用功能,越能体现实验室设计的水平。列举几个例子来说明这一点。

 

(一)预留储藏室

储藏室是实验室设计时容易忽视的。特别对于某些实验室管理者,储藏室没有明显的使用功能,会被认为是一种浪费。但是,实验室就像一个“杂货铺”,大量的培养基、试剂、耗材、玻璃器皿在实验室内周转、储存。如果没有一个储藏室,储存的试剂耗材会占用有限的实验空间,影响实验室的功能。

 

(二)排气设计

微生物检测实验室的废弃物处理室内会进行培养物的灭菌处理,培养物会散发出细菌代谢产生的氨、硫化氢等臭味。在大多数微生物检测实验室,这种气味会扩散到各个房间,严重影响房间工作时的舒适度。解决这一问题要在废弃物处理室增加去处异味的设计,例如将开启培养物容器的操作集中在房间一角设置隔断隔绝异味,并在上方加排气扇或排气罩去除异味。

 

另外,在容易暴漏粉尘的位置可以安装排气罩。比如称取粉末培养基的位置。

 

(三)中央实验台摆放方向

有的实验室空间比较大,可以摆放中央实验台。中央实验台的摆放方向应与出入方问向,而不要横向摆放阻挡实验人员出入,特别在紧急情况发生的时候实验台横向摆放是十分危险的。

 

(四)门的宽度

门的宽度要适当。如果门的宽度预留窄了,将来大型设备就无法进入。一般小房间的门宽90cm,大实验室的门宽在110cm~ 150cm之间,大实验室可以设“子母门”或“双扇门“。子母门是一种特殊的双扇对开门,由一个宽度较小的门扇(子门)与一个宽度较大的门扇(母门)构成。平时子门闭锁,出入母门,当要通过大的设备时将子门和母门同时打开。

 

(五)实验台预留人位

实验台的设计不仅要考虑高度、材质,还要注意预留人位。所谓“人位”,就是指实验台就座的位置下方橱柜向内缩形成凹洞,使得人坐下后腿可以放入。实验台就是为了实验人员就座设计的,如果就座的位置不注意留人位,实验人员就必须敞开双腿就座,这种姿势非常不舒适,非常不便于实验操作。

 

(六)门的开启方向

实验室的门宜向疏散方向开启,也就是从里向外开启。因为人在慌乱中接触到门下意识是要向外推门的,门向外开启是为了保证实验室紧急事故发生时方便人员撤离。这虽然导致日常工作中携带物品进入实验室的不便,但却是保障安全的设计,应该注意。

 

(七)门把手样式

门把手应该选用“L”型可以肘动开关门的,而不要圆柄的。圆柄把手只能用手握住拧,当携带物品出入实验室会带来不便,或者当手上可能沾有污染物出入实验室时会对门把手造成污染进而污染到下一个出入实验室的人。

 

(八)水龙头

水龙头水嘴应安装减压装置以减小出水水流压力。水龙头把手的样式也同门把手一样,避免手动,尽量选用长柄的可以肘动的把手。

 

(九)急救设施

为防止操作时化学试剂或污染物飞溅污染实验人员,在靠近实验室的公共走道处应安装带有自动或人控开关的紧急冲淋洗眼装置,实验室设计时需要预留给排水。紧急冲淋洗眼装置包括两部分:冲淋装置和洗眼装置。洗眼装置水头大于1 m时,应采取减压措施,可采取节流管减压、孔板减压和减压阀等减压措施。目前小口径减压阀最低的阀后压力为冲淋拉杆0.05MPa,故在设计中要进行联合减压。如在减压阀后加设多孔减压板,既可降低给水压力,又增加了用水的安全性。多孔减压板总孔径需经计算确定,减压板安装于技术夹道洗眼器支管上,采用快装接头安装较好。

 

当发生紧急情况,实验人员需冲洗头上或身上时,用手拉动冲淋拉杆,冲淋头就会喷水完成冲淋。当发生紧急情况,实验人员需冲洗眼时,将脸靠近洗眼器面盆,拨开洗眼器水口上的塑料盖,然后扳动洗眼器扳手,就会有水柱流出,水柱的高度可以靠扳动洗眼器扳手的程度深浅来调节。

 

在可能发生人员表面创伤(如:剪样品划破皮肤)的房间需要预先设计急救药箱摆放位置。急救药箱不能放在橱里,要摆放在明显的位置,防止出现紧急流血事故发生时,找不到摆放急救药箱的橱或来不及打开橱门的情况。一般在墙上显眼的位置安装隔板摆放急救医药箱。


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