pcr實驗室采用凈化加熱和通風設計

　　通風設計

　　Pcr實驗室，也稱為基因擴增實驗室，也可以看作是利用分子生物學技術擴增dna片段的特殊體外dna復制。利用基因跟蹤系統掌握人體內的病毒含量，這種檢測的精度可以達到納米級。聚合酶鏈反應實驗室對溫度沒有嚴格的要求。考慮到實驗室的人性化，人體溫度處于環境溫度(18℃ ~ 25℃，相對濕度:50%)，人體感覺舒適。因此，聚合酶鏈反應實驗室應采取各種措施，以確保環境溫度和濕度控制在一定范圍內。

　　布局

　　目前，國內二級醫院基本上積極開展基因擴增實驗室項目，聚合酶鏈反應實驗室的設計和建設越來越受到醫學界的重視。根據實驗流程，該室的功能有樣品制備區、標本制備區、基因擴增區和產品分析區。該標準不要求該區域清潔。如果該區域經空凈化，可采用100，000級凈化潔凈度。

　　實驗室布局

　　01

　　主測試區的功能劃分

　　標準實驗室建筑的布局應包括一個公共走廊、四個相鄰的功能試驗區，每個試驗區應設置一個獨立的緩沖區，以避免不同壓差控制下房間空空氣串聯造成的二次污染。

　　02

　　實驗室壓力梯度

　　為了防止室外污染源進入潔凈區，使室內壓力高于潔凈區外的壓力，潔凈區內的壓力成為正壓潔凈區;相反，為了防止潔凈區的污染源向實驗室外擴散，使內部壓力低于外部壓力，實驗室成為負壓潔凈區。因此，潔凈室的正負壓力是相對的，主要取決于各個實驗室的相對壓力。聚合酶鏈反應實驗室有嚴格的壓力梯度，因此有嚴格的氣流方向。

　　相鄰主要實驗區之間的壓差為5 pa，實驗區與緩沖區之間的壓差為5pa;主試驗區的壓力梯度和氣流方向為試劑制備區、標本制備室、擴增區、產物分析區和測序室。不應混淆壓力梯度，氣流方向也不應停滯或逆轉。同時，每個區域的緩沖室與主試驗區的壓差為+5pa，以防止試驗區的污染氣流流向非污染區。

　　根據標準，在10萬級凈化區，換氣次數可為15次/h ~ 25次/h，本文中換氣次數取15次/h。

　　03

　　角色轉移

　　所謂的角色轉移意味著實驗者和測試對象各走各的路，避免相互交叉。

　　測試品通過主測試區的傳遞窗口，通過一個過程完成測試品的實驗過程。測試人員通過公共走道和緩沖室到達不同的測試區域。

　　測試區域的溫度控制

　　01

　　測試區域的溫度和濕度

　　實驗室的溫濕度控制應從兩個方面考慮:

　　一方面，考慮到測試過程的要求，個別測試程序對實驗儀器和試劑有嚴格的要求，并且需要恒溫恒濕控制。

　　另一方面，潔凈區空氣變化頻率遠高于常規實驗室，實驗室溫度應控制在18℃ ~ 25℃，夏季濕度應控制在50% ~ 70%，冬季濕度應控制在30% ~ 50%。

　　基于以上兩個要求，實驗室可以獲得合適的溫度和濕度。

　　02

　　溫度和濕度控制

　　在控制方面，制定了管理程序，將實驗室的溫度和濕度控制在合理的范圍內。自動控制系統通過監控溫度和濕度，記錄環境溫度和濕度，當各項指標偏離要求時，可以很好地調節閥門開度以及加濕器和除濕器的工作狀態。

　　01

　　通風系統流量

　　非單向空氣供應通常用于聚合酶鏈反應實驗室。所謂非單向送風是指氣流流線方向不平行，風速不一致。非單向流動的配氣方式包括上送下返、上送下返、測量送送下返，pcr實驗室一般采用上送下返。上部送風通過高效送風出口進入房間，下部回風通過各房間對稱分布的排風柱下部的出風口排出。

　　新鮮空氣從外部進入處理單元，經過粗效、中效、亞高效、表面冷卻(熱)段和噴淋段(加濕)等幾個處理過程后，最終進入潔凈室。

　　排氣分為兩部分:全通風和局部排氣。全排氣出口一般位于排氣柱下部，帶過濾網的可調百葉出口，送風出口采用高效過濾送風出口。局部排氣是指房間內二級b2生物安全柜的局部排氣。機柜上的風速不應小于5米/秒。生物安全柜應獨立設置排氣系統，排氣口應設置在建筑物的屋頂。生物安全柜的排風管道應與其所在房間的總排風相聯鎖。局部排氣和整體排氣不能同時啟動。

　　新風機組和排風系統均采用變頻系統，以應對不同的變風量處理工藝。

　　圖1通風系統流程圖

　　空氣體過濾要求:

　　實驗室的送風經過凈化和過濾，需要滿足國家標準的要求。實驗室建成后，需要確定供應空氣中顆粒物的濃度。顆粒物濃度不小于0.5μm，過濾效率為95 < η < 99.9，阻力不大于120pa，處理效率為大氣粉塵計數效率。為了滿足這一要求，它可以滿足pcr實驗室的室內處理空氣體標準，進而滿足實驗室的使用要求。

　　整個實驗室的通風過程見圖1。

　　02

　　夏季制冷量的計算

　　pcr實驗室不允許返回空氣，所以實驗室是一個新鮮空氣系統。夏季，新風不僅承擔室內圍護結構的冷負荷，還承擔大風量通風帶來的大量新風負荷。夏季室內溫度可控制在26℃，濕度可控制在50%。夏季室內冷負荷可根據圍護結構計算。對于整個新鮮空氣系統，空氣體處理過程如圖2所示。

　　圖2新鮮空氣空氣體處理過程

　　根據焓濕圖，可以求出風狀態點t1的比焓值h1和室內設計狀態點t2的比焓值h2，制冷量包括以下三部分:

　　1)新風承擔的室內冷負荷為:

　　q = g( h1-h2 ).

　　2)新鮮空氣承擔其自身的冷卻負荷，當空氣進入系統時，室外空焓為h3，當空氣排出時，室外焓為H3

　　h4:q = g( h3-h4 ).

　　3)處理過程在噴水室再次加熱，這部分熱量需要由冷源承擔:

　　q = g( h0 - h1 ).

　　潔凈區的新風系統比舒適空調節風量大得多，因此可以增加送風溫差，使送風量最小。

　　03

　　冬季供暖能力的計算

　　根據規范要求，冬季供暖不得在清潔區域使用散熱器和地暖。pcr實驗室冬季的通風方式屬于綜合通風，配備機械送風，依靠機械送風來加熱房間。設置機械送風系統時，應計算房間的熱平衡。

　　1。綜合通風原則

　　1)充分通風的進氣口和排氣口應避免大量熱的、潮濕的或有害的空氣流入操作區或人們經常停留的地方。

　　2)聚合酶鏈反應實驗室的正壓和負壓取決于供氣和排氣的控制。

　　3)出風口位于房間的下部，其至地面的高度不得大于150毫米

　　4)實驗室內不應有排氣死角。

　　5)這種送風與采暖相結合的方式，送風溫度不應低于35℃而高于70℃，具體送風溫度應按嚴格的綜合通風公式計算。

　　2。風量平衡計算

　　在通風房間中，每單位時間進入房間的空氣量等于每單位時間離開房間的空氣量，這稱為空氣量平衡。此時，室內外壓差為0。如果機械進氣量大于機械排氣量，室內壓力上升并處于正壓狀態;相反，如果機械進氣量小于機械排氣量，則室內壓力低于外部壓力，并且室內壓力處于負壓狀態。

　　當房間處于正壓或負壓狀態時，空空氣將通過房間的緊密縫隙或窗戶和門的裂縫滲透到室外。這種滲透到外部的空空氣量稱為無組織排氣。在聚合酶鏈反應實驗室的設計中，正壓應保持在潔凈度要求高的房間內，負壓應保持在產生污染物且不能溢出室外的房間內。

　　風量平衡的計算公式為:

　　3。熱平衡計算

　　為了保持通風房間的溫度恒定，有必要使室內總熱量等于總熱量損失，并保持室內熱平衡，即熱平衡計算。由于機械送風供暖系統用于室內供暖和通風，冬季室外參數采用供暖計算的室外溫度，而不是冬季通風計算的室外溫度。聚合酶鏈反應實驗室沒有明確規定設計溫度。因為實驗者在室內操作儀器，他們不應該穿得太厚。冬季室內溫度應控制在22℃，濕度應控制在40%，這樣人體的舒適度更好。如果實驗室中有精密儀器，并且需要較高的溫度和濕度，應通過測量儀器的溫度和濕度來計算通風溫度和濕度。

　　實驗室送風溫度必須通過熱平衡公式計算:

　　空冬季的供氣量通常與夏季相同，冬季供氣狀態點的水分含量根據以下公式確定:

　　系統的總熱量由以下公式確定:

　　在空冬季，總增濕量可以是絕熱增濕，也可以是蒸汽噴射等溫增濕。當采用絕熱加濕方案時，對于需要大量新風的工程或室外設計參數較低的地方，按照最小新風比進入設備時，可能會出現凍結現象。因此，一般來說，空氣體應該首先預熱，使預熱空.

　　結束語

　　Pcr實驗室通風系統采用整體通風方式，同時還應考慮夏季和冬季的室內溫度過程要求和舒適度要求。因此，應科學計算空的風量和氣溫，以避免實驗室的潔凈度達到要求，但溫度和濕度無法保證，這是實驗室整體通風效果的一個重大失誤。