VOLAB关于生物安全实验室通风空调系统设计有很深的研究，现以中国疾病预防控制中心P3实验室设计方案实例，在加上十多年的P3实验室建设的实践经验，为大家设计全新的生物安全实验室通风方案。在这个满世界呼吁安全实验室的阶段，眼下实验室的安全措施的确是最为人所关注的 。

　　为了保证P3实验室各房间(尤其在有全排风的Ⅱ级生物安全柜的实验室房间)的负压和压力梯度，通常有以下四种安全实验室设计方案：

　　一、房间送、排风均为变风量

　　即安全柜开、停时，自动调节该房间的送、排风风量，使实验室各房间负压和压差梯度保持不变。从原理上来说此方案实为最理想的方案，即节能又合理。但由于在安全柜开、停时，整个系统的总风量和压力需要重新调节和平衡，而且存在多个变量和多个控制对象以及倒相等问题，因此实现自动控制比较复杂，难度较大，投资成本也高，因此很少采用。

　　二、房间送风为定风量、排风为变风量

　　采用此方案，通常安全柜的排风风管直接接在排风总管上，与房间的排风分开，即不受房间排风变风量风阀的约束，安全柜启用或停止时通过变风量风阀，自动调节房间排风量的大小，以维持室内压差不变。实质上调节房间排风量的大小，也就是在安全柜启用或停止时维持房间的总排风量不变。因此系统的总送风和总排风风量也不变，系统始终处于稳定状态，自动控制实现起来比较容易，投资也较省，应用较广。但要注意由于变风量风阀调节具有滞后性，安全柜的启、停过程可能会使室内压差和压力梯度引起的波动，甚至有倒灌的可能，必须采取有效措施加以防范。

　　三、 房间的送风、排风均为定风量

　　采用此方案，通常生物安全柜的排风风管直接接在该房间的排风支管上，安全柜的排风和房间的排风，同时受同一个排风定风量风阀的约束，使得安全柜在启用或停止时，通过排风定风量风阀维持房间总的排风量不变。因此在安全柜启用或停止时，对房间的压差和压力梯度基本无影响，系统非常稳定，控制也很简单，投资最省，属目前最流行，采用最多的方案之一。该方案在设计时要注意房间风量要留有足够的余量，以避免安全柜启动时发生“倒灌”现象。而在同一个房间的排风上即使用变风量阀，同时又使用定风量阀;我认为是画蛇添足，不但没有必要，反而会相互干涉和影响，还可能引起系统的波动或不稳定。

　　四、通风系统与备用风机问题

　　如何才能做到在工作的排风机发生故障时，备用排风机能自动启动并能保证系统不间断地正常运行呢?目前，据我所知，现有的P3实验室大多还不能做到规范中提出的要求;这是由于判断风机故障，以及备用风机的启动和电动风阀动作的滞后(一般电动风阀动作时间为90秒，快速电动风阀动作也在15秒以上)特性，仅*增加一台排风机，即一送二排，排风机一主一备，很难真正做到“不间断跟进”(即当工作的排风机发生故障时，备用排风机自动跟进，系统能不间断地维持负压和压力梯度;生物安全柜也能不间断运行)。除非在风机发生故障之前就能作出判断，而提前启动备用排风机。

　　因为当只有一台正在工作的排风机，一旦发生故障时，其系统排风的动力或压头就会立即消失，排风风量急剧减少，即使立即停送风机和生物安全柜的排风机(否则室内极有可能产生正压和“倒灌”，这就相当于，在停机时，先停排风机后停送风机一样会出现正压，非常危险)，然后再利用备用排风机重新启动系统;这个过程至少也在十秒钟以上，这期间室内可能已经失压或出现正压了!因此一台送风机二台排风机的方案不可行!

　　另外，一旦假设送风机发生了故障又怎么办呢?VOLAB设计方认为;在P3实验室通风系统中，送风机也应设有备用。因为送风机一旦发生故障，排风机也必须停。否则，过大的负压会对实验室内的维护结构造成一定的破坏，或对高效、实验设备产生不良影响。

　　VOLAB实验室建设设计师提出;在一送二排的基础上再增加一台送风机和一台排风机，即二送三排，排风机为二用一备。这样就能做到在工作的二台排风机其中一台发生故障时，另一台备用排风机自动“不间断跟进”，保证在切换过程中，室内的负压和压力梯度不被破坏，整个系统就能不间断地正常运行。

　　因为当二台并联的排风机同时工作，其中一台排风机发生故障时;由于还有一台排风机仍在工作，其动力或压头还能继续维持，虽然系统的排风风量也会逐渐减少，但短时间内由于有定风量阀的作用，室内的负压和压力梯度还不会立即发生变化，从而保证了系统不间断地正常运行。

　　通过VOLAB设计方在两个P3实验室项目上的实践证明，二送三排系统即使在其中一台工作的排风机发生故障，另一台备用排风机自动跟进时，系统的压差和压力梯度非常稳定，效果甚佳。

　　在二送三排系统中，一旦两台送风机其中一台发生故障时，也能切换为一送一排方式使系统继续工作。一送一排系统配以二位定风量阀，仍然可以维持室内负压和压力梯度，或作为值班系统使用，从而又可省去另外再单独设置的值班系统，使系统更简单，更节能，更安全可*，投资也更省。

　　可以看出在二送三排的通风系统中，送风机还是没有真正意义上的备用风机。即当两台在工作的送风机其中一台发生故障时，也只能切换为一送一排方式继续工作，以维持室内负压和系统的压力梯度。此时生物安全柜可能会由于风量或压头不够而不能继续正常工作。

　　要做到无论是有一台排风机;还是一台送风机发生故障时，系统和生物安全柜都能不间断地继续工作，只有三送三排才能彻底解决问题，因此对要求较高的P3或者P4实验室最适宜采用三送三排通风系统方案。

　　究竟选择以上那一种通风系统方案，应根据操作对象的危害程度和具体要求来选用。实际上，设置备用风机的目的是为了实验室更加安全可*。否则不设置备用风机，采用一送一排，当主风机故障时，利用值班系统作为备用自动跟进;或者*生物安全柜的排风机维持负压，也可保证工作人员安全，也并非不可。若增加了备用风机，而在排风机故障时，仍然不能做到不间断地继续正常工作，实际上也就毫无意义了。

　　关于生物安全柜的排风机是否也需设有备用风机?VOLAB设计方认为;若安全柜排风直接排到室外，即为独立系统，则有必要;若接在系统的排风管上，则不需要，因为即使在生物安全柜运行时，其生物安全柜排风机发生故障，由于主排风机在工作，安全柜内仍能维持负压。

　　由于P3实验室的危险性和行业的特殊性，因此对设计人员的专业知识要求较高。设计人员不但要熟悉生物安全要求;还要精通空调通风和净化，尤其是要有负压系统的设计经验;更要懂得负压系统自动控制的原理，即对自控的硬件(变送器、执行器，和监控布点等)和软件(如编写程序、对监控参数的分析和故障应急处理)非常熟悉，这样才能设计出既安全可靠，又经济实用的生物安全实验室。

　　VOLAB在与许多设计师接触时，发现他们的专业知识比较狭窄，有的没有生物安全的概念，或无负压系统设计的经验，更有大多数对自动控制一窍不通，因此设计无从下手，仓促上阵，必然会造成不必要的浪费或留下隐患，VOLAB就这些问题加以改建，设计出了一套属于自己的智能化实验室建设方案，在原有的高效节能之余更增加了其安全性，让工作人员在安全，舒适的环境下工作。

生物安全实验室建设方案以及质量管理体系   

 生物安全二级实验室改建技术要求