根據實驗室所處理對象的生物危險程度和采取的防護措施，生物安全實驗室分為四級，其中對生物安全隔離的要求低，四級高，即俗稱的P1、P2、 P3、P4實驗室。一般以BSL－1～4表示相應的生物安全實驗室；以ABSL－1～4表示相應的動物生物安全實驗室。由于P1和P2對通風空調系統沒有很特別的要求，本文主要探討P3、P4實驗室對通風空調系統的設計要求。

1　 空調系統形式

　　生物安全實驗室空調凈化系統的劃分應根據操作對象的危害程度、平面布置等情況經技術經濟比較后確定，應采取有效措施避免污染和交叉污染。空調凈化系統的劃分應有利于自動控制系統的設置和節能運行。二級生物安全實驗室可以采用帶循環風的空調系統。如果涉及化學溶媒、感染性材料操作和動物實驗，則應采用全排風系統。三級和四級生物安全實驗室應采用風系統,且送、排風總管應安裝氣密閥門。污染區和半污染區內不得安裝普通的風機盤管機組或房間空調器。動物生物安全實驗室應同時滿足GB14925《實驗動物環境與設施》的有關要求。

表1 送排風方案比較
方案abc
特點生物安全柜從室內進風，生物安全柜的排風管道連接于房間的排風總管各生物安全柜都有各自的進風和排風，和房間的送排風系統分開生物安全柜從室內進風，而排風側各自獨立
優點1.生物安全柜內壓一定低于房間內壓。
2.室內換氣量一定。
3.排風機選擇比別的方案容易。
4.室內安全性也高。
5.費用比較便宜。
1.室內壓力控制簡單。
2.運行不復雜。
3.室內安全性高。由于各排風機獨立運行，所以可靠性高。
缺點對方間排風機的依賴性高1.生物安全柜排風機出故障時，生物安全柜內壓和室內壓相同，或都是正壓，這是危險的。
2.生物安全柜排風機選擇難一些。
3.費用高。1.生物安全柜排風機停止時，其內壓將高于室內壓。
2.由于房間排風機的風量變化大，所以排風機的選擇困難。
3.運行及控制復雜。

　　生物安全柜及其所在房間送排風的綜合方式可以有圖1所示三種形式。這三種形式的優缺點則在表1中進行了比較。一般來說，用a方式的較多，特別是在一個房間里有兩列生物安全柜時，用a方式較好，而且即使生物安全柜系統自身的排風機發生故障，房間的排風機也可以幫助生物安全柜排風，防止污染房間。

2　送風系統

　　空氣凈化系統應設置粗、中、高三級空氣過濾。*級是粗效過濾器，對于≥5μm大氣塵的計數效率不低于50%。對于帶回風的空調系統，粗效過濾器宜設置在新風口或緊靠新風口處。風系統的粗效過濾器可設在空調箱內。第二級是中效過濾器，宜設置在空氣處理機組的正壓段。第三級是過濾器，應設置在系統的末端或緊靠末端，不得設在空調箱內。對于風系統，宜在表冷器前設置一道保護用的中效過濾器。

　　為了達到實驗室內要求的潔凈度，三級和四級生物安全實驗室的送風末端應采用過濾器。

　　送風系統新風口應采取有效的防雨措施，安裝保護網，且應高于室外地面2.5m以上，同時應盡可能遠離污染源。

3　排風系統

　　三級和四級生物安全實驗室的排風必須與送風聯鎖，排風先于送風開啟，后于送風關閉。生物安全實驗室房間的排風管道可以兼作生物安全柜的排風管道。排風系統應能保證生物安全柜內相對于其所在房間為負壓。生物安全實驗室必須設置室內排風口，不得只用安全柜或其他負壓隔離裝置作為房間排風口。操作過程中可能產生污染的設備必須設置局部負壓排風裝置，并帶空氣過濾器。

　　生物安全柜與排風系統的連接方式應按表2執行。對于III級生物安全柜，其沒有工作面風速的要求。但為了保證試驗人員的安全，當操作手套發生脫落或出現破損后，通過手套連接口的風速不應小于0.7m/s。正常工作時III級生物安全柜內的負壓不應小于120Pa。

表2　生物安全柜與排風系統的連接方式
生物安全柜
工作口平均進風速度（m/s）循環風比例
（%）排風比例
（%）連接方式
I級0.380100密閉連接
II級A10.38～0.507030可排到房間或設置局部排風罩
A20.507030設置局部排風罩或密閉連接
B10.503070密閉連接
B20.500100密閉連接
III級不適用0100密閉連接

　　三級和四級生物安全實驗室的排風必須經過過濾器過濾后排放，過濾器的效率不低于B類。排風過濾器應設在室內排風口處。四級生物安全實驗室除在室內排風口處設*道過濾器外，還必須在其后串聯第二道過濾器，兩道過濾器的距離不宜小于500mm。必要時，可采用高溫空氣滅菌裝置第二道過濾器。

　　*道排風過濾器的位置不得深入管道或夾墻內部，應緊鄰排風口。過濾器位置與排風口結構應易于對過濾器進行安全更換。排風管道的正壓段不應穿越房間，排風機宜設于室外排風口附近。排風機組必須一用一備。排風量必須進行詳細的設計計算。總排風量應包括圍護結構漏風量、生物安全柜、離心機和真空泵等設備的排風量等。
三級和四級生物安全實驗室排風過濾器的安裝應具備現場檢漏的條件。如果現場不具備檢漏的條件，則應采用經預先檢漏的排風過濾裝置。排風氣密閥應設在排風過濾器和排風機之間。排風機外側的排風管上應安裝保護網和防雨罩。

4　氣流組織

　　生物安全主實驗室內各種設備的位置應有利于氣流由“清潔”空間向“污染”空間流動，大限度減少室內回流與渦流。生物安全實驗室內各區之間的氣流方向應保證由清潔區流向半污染區，由半污染區流向污染區。生物安全實驗室的清潔區內宜設一間正壓緩沖室。

　　氣流組織應采用上送下排方式，送風口和排風口布置應使室內氣流停滯的空間降低到小程度。在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠操作地點的上方附近不得設送風口。過濾器排風口應設在室內被污染風險高的區域，單側布置，不得有障礙。過濾器排風口下邊沿離地面不宜低于0.1m，且不應高于0.15m；上邊沿高度不宜過地面之上0.6m。排風口排風速度不宜大于1m/s。

5　電氣和自控系統

　　電氣和自控系統是通風空調系統可靠和節能運行的保障。自控系統必須保證各個區域的壓差要求。送風和排風系統必須可靠連鎖，保證壓力梯度的穩定。備用排風機組應能自動投入運行，同時應發出報警信號，立即進行維修。空調通風設備應能自動和手動控制，控制和顯示面板應設在清潔區。同時為了節能，建議通風空調系統按變風量系統設計，盡可能降低運行費用。

6　工程實例

　　圖2和圖3是我院承接的中國疾病預防控制中心（CDC）新建1期工程的典型P3實驗室設計方案，供設計人員參考。

7 結束語

　　P3、P4實驗室的對象都是對個人和環境有高度危害性的致病微生物，病原體逃逸出生物安全實驗室造成感染的事例時有報道，通風空調系統的質量直接影響到實驗室的安全性。因此，必須對通風空調系統進行周密的設計，采取可靠的措施防止致病微生物對室內和室外環境的污染，同時保護實驗對象不被污染，保證實驗和生產的順利進行。