关于疾控预防和控制中心实验室布局的讨论

疾控预防和控制中心(CDC)是一个与人们生活息息相关的国家部门,其建设水平的高低反应了一个国家对社会公共卫生安全的保障程度。自全球性的SARS疫情和禽流感发生后,国家加大了在这方面建设的力度,并投人大量的资金对各省、市、县的CDC进行改建或新建。

CDC实验室的特点是实验内容广泛,要求各异,其大小、形态及室内环境指标多不相同,应根据实验的对象、内容与要求进行建造。实验室是实验工艺的一个重要组成部分,具有针对性与多样性的特点。有的需要建筑物提供大空间来形成开放型实验室,如许多化学实验室,由于它们的共性较多,需要的工作面较大,因此常被希望建成大空间的工作平台,以便相互配合,提高工效;有的需要在较大的空间内按实验的特定要求划分出多个区域,形成一个组合型实验室。

01CDC要求具备的功能

PCR实验室(基因扩增实验室),根据特定的专业要求,应设置五个(或四个)相互隔离的工作区域,即试剂贮存和准备区、样品粉碎区(根据需要设置)、样品制备区、扩增反应混合物配制和扩增区以及产物分析区。为了减少不同工作区之间的空气交换量,各个工作区的出入口应设置缓冲间,并且当建筑条件许可时,可设置内部专用走廊,形成定向的人流、物流与实验流程。同时对室内环境也有特定要求,需设置通风系统,形成定向的气流包保护区,避免各个实验区之间的相互干扰。

从CDC的服务对象来分主要为二大类:一类是服务于公共卫生,主要涉及到食品、日用品等国家要求的一些检验科目,如:微生物学检验、卫生学检验等。另一类是为了应付突发事件的科目,如:突发的疫情、流行性疾病等。省、市、县的各级CDC所需的检测要求和内容是不一样的,但总体来说内容比较繁多,主要包括:疾病预防和控制、突发公共卫生事件应急处置、疫情及健康相关因素信息管理、健康危害因素监测与控制、实验室检测分析与评价、健康教育与健康促进、技术指导与应用研究等职责。其最大检验的类别数量为25项、内容数量为79项、项目数量为225项,具体测试的项目主要有:寄生虫、性病和艾滋病、鼠疫、理化分析、卫生微生物、病原微生物、毒理实验、病原微生物、急性传染病、病媒、虫媒、血吸虫等。正因为CDC担负着以上的检测任务,所以其工作的程序安排,包含着很大部分的不确定性,除了在管理上采取相应的措施和制度外,实验室的布局和硬件的设施也是尤为重要的环节,在某种程度上说是至关重要的。

HIV血清学实验室,按专业要求,应设置清洁区、半污染区及污染区三个区域,根据需要还可设置血清库。整体布局应符合合理的工艺流程、生物安全以及人流与物流的要求。

02目前的状况

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近年来,随着人们生活水平的不断提高,国家加强了这个领域的投人和建设,特别是SARS疫情的爆发和禽流感的发生,使人们看到CDC在保障人民健康中的重要性,从而促进了各地CDC的建设。就目前而言,国家还没有一个完整和系统的关于CDC的建设规范,而是套用和引用一些相关领域的规范,目前使用的规范和准则主要有:《微生物和生物医学生物安全通用准则》WS233-2002,《生物安全实验室建筑技术规范》GB50346-2004,《实验室生物安全通用要求》GB19489-2004,《科学实验建筑设计规范)JGJ91-93,《采暖、通风、空调、净化设备术语》GB/T16803一1997,《洁净厂房设计规范》GB50073-2001,《洁净室施工及验收规范》JGJ71-1990。还有一些通知和参考条例,如:卫生部办公厅、国家发改委联合颁布的:卫办疾控发(2004)108号文、农业部第302号公告关于兽医实验室生物安全操作技术管理规范等。

疾控中心实验室布局建设SICOLAB

03存在的主要问题

疾控中心实验室布局设计要点SICOLAB

目前CDC存在的不足之处主要有:选址不合理。有的设置在居民密集区和较繁华地区;与周围建筑物的间距不够。存在这样的局面除了原来选址时就没有考虑到外,还由于城市建设不断发展,原来存在的空间被占用。实验室分区不清,布局设置不合理。各个科室的部分功能重复设置,这样既增加了仪器的配置也增加实验人员的数量和增加实验面积,同时也会引起一些管理不便。按照目前的使用情况来看,由于每个科室都设置了相对较完备的实验设施,一个科目的内容基本上能在一个科室里完成,这样就会使一些具有相同和类使得实验仪器重复设置,而且对于这些项目的测试,由于每个操作人员的使用和操作习惯,也有可能引起数据的不统一等。因此一个完善的布局不仅仅是一个硬件问题,更牵涉到管理理念和方法的转变,如果有一个好的布局,也为管理水平的提升打下良好的基础。所以,我们在改造和新建CDC时应该掌握这样一个原则:尽量利用有限的资金和人力资源,完善和发展各个科目的实验环境,在具体实施过程中应注重经济性、实用性和发展性的综合考虑。

为了合理组织人流、物流、避免交叉污染,实验室平面布局应满足实验区与非实验区相互隔离;人员经更衣室更衣后进出实验区;物品,特别是大型仪器设备经垂直通道到达楼层后可直接进出实验区。

04解决方案

对于大型贵重仪器实验室以及过水后将发生严重危害环境或严重危及人体健康事故的实验室,应采用合理的气体灭火装置。适用于实验室的气体灭火装置通常有无管网自动气体灭火装置和手动灭火器。采用自动气体灭火装置时,应在室内外分别设置手动控制开关,同时还应在消防值班室设置手动直接控制装置。

4.1选址

实验室应具备良好的透明度于提高安全性,有利于及时发现实验过程中出现的意外事故;增强开阔感,有利于保证整个实验区域,包括走廊的明亮程度,并增强开阔感。

根据2004年4月关于疾病预防控制中心基本设施建设标准的讨论稿的精神,疾病预防控制中心的房屋建设,包括业务用房、实验用房、行政用房、保障用房和公共配套设施用房等部分。而其他公共配套设施,系指采暖热源、洗衣房、固体废弃物处置、废弃放射源存放、托幼院、职工食堂等,应该尽量一拖社会化服务来解决

实验废水排水系统,按所排除的污水性质、成分和被污染的程度并结合室外排水系统的情况,可设置分流排水或合流排水系统:

疾病预防控制中心的选址应符合当地城市的总体规划和布局要求;并宜符合下列要求:利用城市基础设施;地形比较规整、交通方便;不宜与市场、学校、幼儿园、公共娱乐场所毗邻;应该避开化学、生物、噪声、振动、强电磁场等污染源及易燃易爆场所;此外,总平面布置应充分利用地形地貌,科学布置各类建筑,正确处理功能分区之间的相互关系,合理组织人流、物流。

对于含有一般致病微生物的实验废水,宜设置专用排水管道,以便污水消毒。对于含有放射性物质的实验废水,在小型实验室,当废水量较小,放射性物质浓度不大时,可合成一个排水系统。

目前很多地方的CDC由于历史缘故,建设在人口比较密集的地方,或原来建在离市区较远的地方,但随着城市化规模的扩大,也逐渐融人其中。因此在新的建设中选址方案一定要请相关部门进行分析、比较,还要根据城市的整体发展规划,并结合危急状况下的应急预案,找出最佳选址位置。

对于排出的废水量较小,但浓度高时,可采用特制的专用容器就地进行收集后,送往集中废水贮存槽,然后送往外协废水处理厂。

4.2实验室布局

在大型实验室,应根据排出的废水中放射性物质浓度和化学性质等,可设置一个或几个排水系统分流排出,需要处理的废水排至废水集中处理设施或外协的公共废水处理厂进行处理。

4.2.1应该根据CDC日常工作的特点,如实验项目范围较广、需要应付突发事件、今后发展功能扩展的需要等原则进行规划和设计。

对于混合后更为有害的实验废水,当不同化学成分的废水混合后的反应对管道有损害或可能造成事故时应分流排出。

按照相关规范和要求,实验区域和办公区域一定要分区。如为了节省占地面积,需将办公和实验都建在一幢楼中时,必须做好分区划分。分区一般有两种形式:一种是按照平面分,也就是按楼层分,即将办公区域设在较低的楼层,实验区域布置在上面的层次。但这样的布置要注意几个问题:虽然在最底层布置了办公区域,但必须留有一定的区域留作收样和发实验报告用。另一种就是垂直分,即以建筑物中部楼梯作为分界线,楼梯的一侧可作为实验区域,另一侧作为办公区域,中间用门将两个区域分开。如果是两边设楼梯的形式,那这两个区域可以完全分开。

对于毒理实验室,为了能够顺畅地排除实验动物房粪便,需要设置较一般下水大直径的排水管道,因此,宜单独安装专用的排水系统。

美高梅app下载手机版,物流和人流的路径应分开,特别是有净化要求的区域和有较严重污染物产出的区域。同时将物流分为干净和污染物分别走的通道,可以避免交叉污染。一般高于三层的建筑物,建议设置电梯比较好。

对于含有机溶剂的实验废水,由于有机溶剂往往不溶于水,它们不但有毒有害,而且多有强烈的异味,会随排水支管道进入其他实验室的水封而散发至室内。因此,经常使用有机溶剂的实验室,应尽量集中布置,并单独安装专用的排水管道。

4.2.2A+B模式

实验废水常含有酸、碱、氰、铬等无机污染物,对于这些实验废水,有条件的也宜考虑设置独立的排水管道,对于三级以上生物安全实验室的废水,设置独立的排水系统。

目前CDC的实验室布局通常按照科室的编制进行配置,每个科室的实验室配置都相对完善,这样的布局可以使一个科室所辖的实验项目均可在本科室的实验室独立完成。从实际使用效果来看,这种模式的布局在规模比较小的CDC中较合适,因其科室配置较少,需要检测的项目坏多,但对于省、市等的大型的CDC建设就有其不足,如果按照科室设置进行实验室的布局,可能会存在以下的不妥:造成实际使用面积和工程费用的增加。对于一些有相同或类同使用功能的实验室,如果各个科室都设置,必然使需要的面积增加较多。特别是一些有净化要求的实验室,除了主实验室外,还需要有辅助的实验房间与之配套,多个独立的主实验室就要浪费比较多的辅助实验空间。此外,这些房间对环境要求较高,需要空调系统进行维持,如果都是在各个科室(区域)进行独立设置,就需要设多个空调机房和较长的风管,造成工程费用的增加。

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实验仪器增加,资源配置不合理。实验室数量的增加,配置的实验仪器也要增加,人员的编制也有可能增加。同时由于各个科室的实验任务不一定每时每刻都是满负荷的,可能会造成部分仪器的闲置率增加,造成资源的浪费。不利于管理和教学:一些有净化要求的房间和有负压要求的实验室,其实验环境对实验的的过程和结果都有较大的影响,如果这些实验室都分到各个科室分散管理,没有集中管理的好。特别是一些兼有培训任务的CDC,如果没有一定的教学实验室,而直接将教学在作实验的实验室进行,对实验数据会造成一定的影响。

急救援设施

不利于今后发展:CDC是一个随着社会的发展而不断发展的机构。随着社会的进步,会有越来越多的测试项目增加,有的能利用原来的实验设施,有的要新增,如果不留有一定的实验空间,今后发展就会存在一定的难度。

在需要经常使用硫酸、盐酸、硝酸及氢氧化钠等强腐蚀性化学品,以及需要接触致病微生物的实验过程中,当意外发生,造成化学灼伤或受到生物污染时,需立即采取紧急救护措施,比较理想的处理办法是在第一时间进行大水量冲洗,因此在危险实验区,宜根据实验性质,合理设置洗眼器与紧急冲淋器。

针对目前CDC布置的不足,笔者提出了A+B实验室的设计理念,其具体含义如下:

对于强腐蚀性化学品用量较大,并且有较多备用贮存的实验室,宜在每个实验室同时设置洗眼器与紧急冲淋器。

A:各科室必须自备的和具有特殊用途的实验室。这部分实验室的配置应根据当地所需要的测试项目进行合理规划予以设置。

对于一般化学实验区,可以洗眼器为主,紧急冲淋器为辅,设置在易受化学灼伤的实验室内。若受条件限制,也可在紧急疏散方向的公共区域,或交通便利、服务半径较小的区域(如公用走廊的中部),设置共用洗眼器与紧急冲淋器。

B:具有公共(相同使用特性)性的实验室。如:基础科目的实验室和标准实验室。标准实验室主要包括各类生物安全实验室、有净化要求的实验室和公共(开放)实验室。要说明的是公共(开放)实验室是指没有特殊环境要求的,但具有相同或类似仪器配置的实验室,所谓开放性是提供对本CDC的部门的各个科室共同使用,并可兼顾一些教学要求,但不是对外的实验室。

在微生物实验区,对于二级以上生物安全实验室,应设置洗眼器与紧急冲淋器。

这种布局具有以下优点:

除了冷房、暖房及其他工艺要求的有特殊实验条件的实验室外,一般实验室的温度、湿度应满足仪器设备的工作要求,通常,夏季温度不超过28℃,冬季温度不低于16℃,相对湿度为40%~60%。

对实验空间进行有效利用。每个CDC的可以根据自己业务范围,对每个科室实验室的面积、间数进行合理配置,除了对各个科室有特殊要求的实验室按科室布局外,对普遍使用和类同的实验室集中布置,以此减少这些实验室的间数和面积,以最大限度利用好有限的空间。

实验室空调系统

便于管理和资源合理应用。可以将实验器材特别是贵重仪器进行相对集中的布置,对实验人员进行合理的分配,最大限度提高具有较大能耗实验室的利用率。特别是将有一些特殊要求的实验室集中,便于管理,提高实验数据的准确率。留有发展空间,应付突发事件,并为以后实验项目范围的扩大打下基础。由于设立了公共使用的实验室,进行统一管理,可以提高这些实验室的利用率,也相应节省了实验室的间数和面积,这样可以空出一部分的预留空间,为今后实验科目的增加打下基础。

实验室的空调系统应具有独立、灵活、节能的特点。应满足避免造成交叉污染的要求。不同的实验室不得通过空调系统发生空气交换,造成实验室交叉污染,因此各实验室的空调应具有独立回风的功能。对于常用实验室,每天使用的数量、时间多不统一。这些实验室使用的不确定因素,导致空调的运行负荷波动较大,因此,希望空调系统具有较好的负荷调节功能;实验室加班较多,为了保持实验过程的连贯性,往往需要超时使用,其工作特性决定了实验室的使用时间不受正常作息时间的限制,甚至无法通过制订计划来预见和安排实验室的工作时间,尤其在应对突发公共卫生事件时更需要实验室能够随时启用,因此希望空调系统具有提供小负荷的功能。有洁净、恒温恒湿、负压等特殊空气条件要求的实验室,空气调节系统宜分别独立设置;若采取合并系统,应按功能、类别进行归类组合形成不同的系统单元,各系统单元独立设置。不同功能类别的实验室,不得采用公共新风、回风和排风系统,防止不同实验室的空气随回风相互混合,造成交叉干扰.

应付突发事件。由于CDC的特殊性,除了要完成日常计划的科目测试外,很大程度还要积极对当地的突发事件进行响应。但由于这些事件是不可预测,其检验科目和数量也随不同的事件而变化,设立了相关的公共实验室,可以在突发事件发生时,很方便地对整个实验系统进行调控。

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集中管理,提高管理水平。由于进行了集中管理,特别是对有负压要求和净化要求等对实验环境有较高要求的实验室进行统一的专人管理,可以减少实验环境可能发生缺陷的概率。同时,公共实验室的建立,便于SOP的编制和实施,提高实验数据的准确率。

节省能耗和工程费用。一般对环境要求高的实验室使用时,都将增加能源的消耗,也会增加建设的工程费用。如:需设立空调机房,安装风管,增加自控系统等。将这些实验室集中布置,能减少空调机的台数,减少风管的尺寸和长度,减少自控系统地投人等,从而也大大降低这些系统的日常运行费用。

4.2.3公共设施部分

一个完备的CDC实验室还必须包括一套完整的公共设施部分,主要有以下几个方面:

样品的收样和贮存:样品分为一般样品和特殊样品。收取样品是整个实验的一个重要环节,如果这个环节出现差错,整个实验数据都将不正确和不完整。为了避免实验数据出现误差,应实现一个口子进出的原则,即设立一个收样室。但贮存样品就要看实际情况,原则是使同类样品尽量放在一个房间(区域),通过设置不同的橱柜、标签以示分别。

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