高等生物安全实验室设计难点剖析

在设计实践时，实验对象流线成为第一个难点。“盒中盒” 体系模型决定了实验区在整个建筑的最中心，实验动物如何进入实验区域以及如何把控整个穿行过程中存在的生物防护风险成为首先需要解决的问题。除结构、机电等各专业本身可提供的技术手段外，建筑专业首先需要解决的是复杂的流线设计：相较于多数已建成生物安全实验室，常规实验室的实验对象多为实验鼠等较小型实验生物，而该项目为 ABSL-4 生物安全实验室，因此实验对象除常规实验鼠等小动物外，还包含诸如猪、牛、羊等大动物实验体，这无形中提高了运输过程有害生物因子外溢的风险。因此，确定整体功能框架及流线逻辑成为项目设计的首要任务。设计之初，对于工艺流程国内并无可查先例，设计团队在结合 “盒中盒” 模型框架的基础上，针对于该项目中实验对象体型较大等特点，创造性地提出了 3 套独立流线体系的设计构想。在此逻辑之下，将常规的 “人员流线 + 物品流线” 模式，升级为 “人员 + 动物 + 实验物品”3 条独立流线的模式。结合大动物的运输特点以及生物安全防护要求进行流线设计，具体设计要点如下:

动物流动的起点是装卸点，终点是尸体处理场。卸货区为防止动物逃窜，空间设计应合理，同时还要容纳车辆或拖车卸货的需要，并设置一些遮挡风雨的措施。

从卸货区开始，动物要进入气密过渡室。气密过渡室将成为外部环境和洁净走廊之间的一道缓冲，进入气密过渡室需要保持清洁走廊区到防护空间的参考气压，这一入口点同样是进入防护设施的人员接收洁净动物的地点。

由于本项目实验对象中多为大型动物，因此，还必须考虑到排泄物的清理，如卸货到坡道、气密过渡室、清洁走廊等地点。在设计中，必须考虑到清洁流程、排水管网位置、卫生和消毒系统的管道分布。

洁净走廊中动物的移动由门来控制，为减少动物逃窜，入口气密过渡室应当安排出单一的通道，使用门堵住动物的退路。有些设施里还安排了适应区，让动物能够适应从建筑外部环境调整到建筑内部环境的变化。

一旦动物被感染，则只能通过气密门从存放室转到污染走廊。污染走廊也要有和清洁走廊门一样的设施，更好地运送感染疾病的、死亡的或者麻醉的动物。污染走廊应连到尸检室，最后，需要对动物尸体进行消毒处理。

同时，位于首层的 ABSL-3 及 ABSL-4 实验室中的实验设施在设计上也单独考虑了动物的进出通道，健康动物由实验室西侧动物入口进行清洗消毒后通过缓冲间进入实验区内环廊，实验室内环廊设置大动物不锈钢隔栅门，用于引导动物进入所要求的动物实验室。在动物经过通道上配置动物粪便清洗、消毒设施。动物实验完毕通过解剖室解剖处置后，碱裂解处理。

动物生物安全实验室的门开启方向应向内。ABSL-3 实验室缓冲间门和 ABSL-4 实验室化学淋浴室两侧门均向外开，即外侧门开向半污染区，内侧门开向动物安全核心实验室。
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