1. Grundriss

Basierend auf den Laborplanungsstandards ist dieser Reinraum für ein biologisches Labor mit einer Baufläche von 23㎡ modelliert. Die funktionale Raumaufteilung umfasst ein P2-Hauptlabor (Labor mit physikalischer Sicherheitsstufe 2 Labor), einen ersten Vorraum, einen zweiten Vorraum sowie einen Reinigungs- und Desinfektionsraum.

Die Grundrissplanung entspricht den relevanten nationalen Vorschriften und den Vorgaben für Versuchsanlagen. Biosicherheitslabore erfordern die gleichzeitige Implementierung von Barriere-Systemen der ersten und zweiten Stufe. Die primäre Barriere wird durch die Raumaufteilung und die umschließende Struktur des mikrobiologischen Testbereichs gebildet, während die sekundäre Barriere durch das Klimaanlagen-Reinigungssystem aufrechterhalten wird.

1. Trennen Sie den Personen- und Materialfluss im Grundriss, um eine Kreuzkontamination zwischen Personen und Materialien zu verhindern.

2. Laborpersonal betritt das P2-Hauptlabor durch den ersten und zweiten Vorraum, während Versuchsmaterialien über zwei gegeneinander verriegelte Durchreicheboxen in das P2-Hauptlabor hinein- und herausgebracht werden.

3. Eine der verriegelbaren Durchreicheboxen befindet sich zwischen dem Hauptlabor und dem Vorbereitungsraum, während die andere das Hauptlabor mit dem Reinigungs- und Desinfektionsraum verbindet. Diese Anordnung verhindert die Kontamination sauberer Gegenstände und sorgt dafür, dass Schadstoffe umgehend zur Sterilisation in den Reinigungs- und Desinfektionsraum gebracht werden.

2. Reinraum-Umschließungsmaterialien 

Die Planungsspezifikationen verlangen, dass die Laborreinraumwände aus 50 mm dicken Reinraumpaneelen mit einem nicht brennbaren Kernmaterial konstruiert sind. Cnsterilezoom liefert modulare Materialien für Reinraum-Umschließungen. Steinwoll-Reinraumpaneel wird empfohlen, da es eine hervorragende Ebenheit, Korrosionsbeständigkeit, Wärmedämmung und Brandschutz bietet, um alle Anforderungen an den Reinraum des biologischen Labors zu erfüllen.

Reinraumplatten werden gleichermaßen für die Deckenkonstruktion verwendet. Der Boden im mikrobiologischen Bereich wird aus importierten PVC-Materialien fugenlos verschweißt, was Korrosionsbeständigkeit, hohe Verschleißfestigkeit, optimale Ebenheit und eine einfache Reinigung gewährleistet.

Die Bodenecken sind mit Hohlkehlen-Reinraum-Aluminiumprofilen versehen, um einen luftdichten, ästhetischen Abschluss zu gewährleisten. Durch wissenschaftliches Design und präzise Installation bildet das Labor eine sterile, fugenlose, glatte, nicht reflektierende, staubfreie, rostfreie, feuchtigkeitsbeständige und antibakterielle Hochleistungshülle, die die Herausforderungen in Bezug auf Luftdichtigkeit und Reinigung effektiv löst.

Alle Materialien für Cnsterilezoom modulare Reinräume werden gemäß den Konstruktionszeichnungen im Werk vorgefertigt und zur schnellen Montage an den Standort geliefert. Die gesamte Raumausstattung ist bündig in die Wände eingelassen, was eine glatte, fugenfreie Oberfläche erzeugt, die Staubansammlungen verhindert und die Reinigung sowie Desinfektion erleichtert.

3. Grundlegende Ausstattungskonfiguration eines Mikrobiologielabors 

Zusätzlich zu einer effektiven Luftreinigung muss ein Reinlabor den Bedienkomfort für die tägliche experimentelle Arbeit maximieren. Daher ist die Integration wesentlicher Laborgeräte und ergonomischer Designaspekte in der Planungsphase von entscheidender Bedeutung.

1. Schleuse (Pass Box): Das P2-Labor ist mit zwei miteinander verriegelten Schleusen ausgestattet, um eine sichere Laborlogistik zu gewährleisten. Eine integrierte Ultraviolettlampe (UV) im Inneren des verriegelten Durchreichefensters desinfiziert potenziell kontaminierte Gegenstände, bevor sie aus dem Labor entfernt werden. Dieses verriegelte Durchreichefenster gewährleistet zudem eine strenge Lufttrennung zwischen Innen- und Außenbereich, erleichtert den nahtlosen Materialtransfer und reduziert gleichzeitig die Häufigkeit des Ein- und Ausstiegs von Personal erheblich. Die Steuerung kann sowohl von der Innen- als auch von der Außenseite des Durchreichefensters aus bedient werden.

2. Automatischer Türschließer: In Übereinstimmung mit den nationalen regulatorischen Standards und Richtlinien ist an der Reinlabortür ein automatischer Türschließer installiert, um eine zuverlässige Eindämmung zu gewährleisten.

3. Verriegelbare Reinraumtür: Das Hauptlabor ist mit einem System aus zwei elektronisch verriegelten Türen ausgestattet. Wenn eine Tür geöffnet ist, bleibt die andere Tür verschlossen, was den Luftstrom effektiv abpuffert und eine Kontamination des Reinraums verhindert. Darüber hinaus verfügt das verriegelbare Türsystem über einen Notentriegelungsschalter, der es dem Laborpersonal ermöglicht, sich bei einem Zwischenfall schnell und sicher zu evakuieren.

4. Steckdosen: Entsprechend den spezifischen Anforderungen des Laborbetriebs und den verschiedenen experimentellen Bedürfnissen ist jedes Labor mit einer ausreichenden Anzahl einphasiger und dreiphasiger Steckdosen ausgestattet. Alle Steckdosen zeichnen sich durch ein luftdichtes, bündig eingepasstes Design aus. Darüber hinaus sind importierte multifunktionale kombinierte Stromversorgungstafeln mit staubdichtem, wasserdichtem und auslaufsicherem Schutz unter Anwendung fortschrittlicher Ingenieurtechniken installiert.

5. Ultraviolettlampen: Um die Anforderungen an die Reinraumsterilisation zu erfüllen, ist das P2-Hauptlabor mit zwei Ultraviolett-Desinfektionslampen (UV-Lampen) ausgestattet, die eine effektive physikalische Desinfektion sowohl vor als auch nach den experimentellen Arbeiten ermöglichen.

6. Probenwagen: Um den bequemen Transport von Proben und Versuchsmaterialien durch das Laborpersonal zu erleichtern, ist im Reinigungs- und Desinfektionsraum ein kompakter Probenwagen vorhanden. Mit seiner langlebigen zweistöckigen Edelstahlkonstruktion ist er kompakt, leicht zu manövrieren und äußerst praktisch für die Laborlogistik.

7. Sicherheitswerkbank (BSC-Ⅱ-A2): Gemäß den nationalen Vorschriften für biosicherheitsbezogene Laboratorien muss das P2-Labor mit einer Sicherheitswerkbank ausgestattet sein. Biologische Sicherheitswerkbänke dienen als primäre Schutzausrüstung in biologischen Labors, um die Verbreitung gefährlicher schwebender Partikel zu verhindern. Je nach dem Grad des Schutzes für Personal, Umwelt und Testproben variieren die Geräteklassifizierungen. Eine Sicherheitswerkbank der Klasse II A2 bietet umfassenden Schutz für das Personal, die Versuchsproben und die Umgebung und ist daher für Arbeiten mit Hochrisikomikroorganismen, toxischen Agenten und radioaktiven Oligonukleotiden geeignet. Das Gerät des Typs A2 ist eine frontseitig zugängliche Sicherheitswerkbank, die Bediener durch vertikale laminare Luftströmung schützt, Proben durch mehrschichtige HEPA-Filtration schützt und die Umwelt mit HEPA-gefilterter Abluft abschirmt. Die Luft strömt von der Oberseite der Werkbank durch den Ansaug-HEPA-Filter nach unten. Nach Erreichen der Arbeitsfläche werden ungefähr 50% oder Luft in das hintere Gitter gesaugt, während sich die verbleibende Luft am vorderen Gitter mit der Raumluft vermischt; 30% odieser Luft anschließend durch den HEPA-Abluftfilter abgeleitet wird und der Rest 70% werden durch den HEPA-Filter rezirkuliert, um einen sterilen Arbeitsbereich zu schaffen, der Kreuzkontaminationen zuverlässig verhindert. Eine Luftsperre, die dort entsteht, wo Raumluft auf HEPA-gefilterte Luft trifft, isoliert das Personal von den Proben, schützt den Experimentator und verhindert gleichzeitig eine Probenkontamination.

4Technische Indikatoren des P2-Sicherheitslabors (Sekundärbarriere) 

Biologische Reinräume müssen strikt der Gesundheitsnorm der Volksrepublik China WS233-2002 „Allgemeine Richtlinien für Biosicherheit in mikrobiologischen und biomedizinischen Labors“ und der nationalen Norm GB19489-2004 „Allgemeine Anforderungen an die Biosicherheit von Labors“ entsprechen. Die Standards für den Biosicherheitsaufbau erfordern die Konfiguration verschiedener Biosicherheits-Reinraumstufen entsprechend dem spezifischen biologischen Gefährdungsgrad der biologischen Faktorenanalyse in verschiedenen professionellen Labors und Standard-Biosicherheitsklassifizierungen, bezeichnet als Stufe 1, Stufe 2, Stufe 3, und Stufe 4.

1. Klassifizierungsstandards: Laborstufe 1 Stufe 2 Stufe 3 Stufe 4

P1-Sicherheitsstufen richten sich gegen Erreger mit geringem Risiko für Mensch, Tier oder Umwelt, die keine pathogenen Faktoren enthalten, von denen bekannt ist, dass sie bei gesunden Erwachsenen, Tieren oder Pflanzen Krankheiten verursachen. P2 richtet sich gegen mäßig gefährliche oder potenzielle Gefahrenerreger, die Mensch, Tier, Pflanzen oder die Umwelt betreffen, keine schweren Schäden bei gesunden Erwachsenen, Tieren oder Ökosystemen verursachen und durch wirksame Vorbeuge- und Behandlungsmaßnahmen unterstützt werden.

P3 richtet sich gegen Erreger, die eine hohe Gefahr für Mensch, Tier, Pflanzen oder die Umwelt darstellen, primär über Aerosole übertragen werden und schwere oder tödliche Erkrankungen hervorrufen, oder gegen Erreger, die beträchtliche ökologische Schäden verursachen, für die in der Regel wirksame vorbeugende Behandlungen und klinische Therapien verfügbar sind.

P4 richtet sich gegen Erreger, die eine extreme Gefahr für Mensch, Tier, Pflanzen oder die Umwelt darstellen, über Aerosole oder unbekannte Wege übertragen werden, sowie gegen nicht charakterisierte und hochgradig tödliche pathogene Faktoren, für die keine etablierte präventive Behandlung existiert.

2. Wichtigste technische Kenndaten von Reinräumen

Name Reinheitsklasse Anzahl der Staubpartikel (Partikel / m3) Belüftung (mal / h) Druckdifferenz (Pa) Temperatur ℃ relative Feuchte% Lärm dB (A) Beleuchtungsstärke lx≥0.5μm ≥5μm zweite Klasse 7 ～ 8 100000 ≤3500000 ≤29300 ≥20 ≤-10 23 ～ 30 ≤65 ≤60 300

3. Ausdruck der Reinheit

Reinheitsklasse 10000 (P20,000 Labor entspricht ISO-Klasse 7) gibt an, dass Staubpartikel größer oder gleich 0.5μm im Bereich von mehr als 35000 Partikel / m3 (35 Partikel / L) bis kleiner oder gleich 350,000 Partikel / m3 (350 Partikel / L), während Staubpartikel größer oder gleich 5 μm im Bereich von mehr als 300 Partikel / m3 (0.3 Partikel / L) bis weniger als oder gleich 3000 Partikel / m3 (3 Partikel / L).

5. Gereinigtes Klimaanlagensystem 

Ein mikrobiologischer Reinraum ist mit einem spezialisierten Reinigungs-Klimaanlagensystem ausgestattet, um eine kontrollierte Mikroumgebung zu schaffen, die eine präzise Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Frischluftmenge und aseptische Sauberkeit bietet, die für experimentelle Verfahren unerlässlich sind. Herkömmliche Klimaanlagen passen lediglich die Umgebungstemperatur an, ohne die Partikelreinheit vollständig zu regulieren, was das Bakterienwachstum und die Vermehrung fördert. Folglich können Standard-Luftsysteme die strengen Hygiene- und Kontaminationskontrollstandards einer mikrobiologischen Reinraumumgebung nicht erfüllen.

Durch fortschrittliche Technik und strenge technische Maßnahmen bietet das Reinigungs-Klimaanlagensystem eine umfassende Kontrolle über Labortemperatur, Staubpartikel, Bakterienanzahl, Schadgaskonzentrationen und Luftstromverteilung. Es liefert die für das Personal der Anlage erforderliche Frischluftmenge und hält gleichzeitig die ordnungsgemäße Raumluftrichtung, Druckgradienten und gerichtete Strömung im gesamten mikrobiologischen Labor aufrecht. Damit werden die Ziele eines sterilen Umweltschutzsystems vollständig erreicht und gleichzeitig die Infektionsrisiken bei experimentellen Arbeiten minimiert. Darüber hinaus ermöglicht die strukturelle Gestaltung, dass die Wartung der meisten Raumklimageräte im Freien durchgeführt werden kann, wodurch der Zugang für nicht am Experiment beteiligte Personen eingeschränkt, das Kontaminationsrisiko verringert und die Gesamtauslastung des Labors verbessert wird.

6.Stromverteilungssystem 

Die Planung der technischen Stromverteilung umfasst die Beleuchtungs- und Stromversorgungssysteme des Labors sowie das Stromversorgungs- und -verteilungssystem für die Klimaanlage des Mikrobiologielabors. Die Planung hält sich strikt an die „Norm für die Planung von Stromversorgungs- und -verteilungssystemen“, die „Norm für die Planung von Niederspannungs-Stromverteilungen“, den „Standard für die Lichtplanung von Zivilbauten“, die „Norm für die Elektroplanung von Zivilbauten“, die „Technische Spezifikation für den Bau von Biosicherheitslaboren“, die „Biosicherheit für Labore ‚Allgemeine Anforderungen‘“ und die „Allgemeinen Richtlinien zur Biosicherheit von mikrobiologischen und biomedizinischen Laboren“, wobei die Projektausschreibungsunterlagen der Versuchsanlage als grundlegende Planungsgrundlage dienen.

Labor-Stromverteilung: Der technische Plan sieht einen unabhängigen Unterverteiler für das biologische Sicherheitslabor vor, wobei die Hauptverteilerleitung einen dedizierten Stromkreis speist, um eine sichere und zuverlässige Stromversorgung des Labors zu gewährleisten. Darüber hinaus wird die Stromverteilung für Hilfslabore getrennt von der des mikrobiologischen Sicherheitslabors geführt, was die elektrische Zuverlässigkeit im Biosicherheitsbereich weiter erhöht. Auch die Beleuchtungsverteilung für das Hauptlabor wird streng von den Steckdosen-Stromverteilungskreisen getrennt gehalten.