Лабораторийн хэрэглээнд цэвэр агаарын системийг хэрхэн зохион бүтээх вэ?

2025-08-25 09:39:27

Судалгааны лабораторийн цэвэр агаарын системийг хэрхэн боловсруулах вэ?

Лабораторийн судалгааны материалыуд нь мэдрэг байж, нарийн туршилт явуулж, аюултай бодисуудтай ажилладаг тул агаарын чанар нь тэдгээрийн үйл ажиллагаанд чухал нөлөө үзүүлдэг. Зохион бодсон систем нь сарнай холбогдолын систем ажилчид болон туршилтыг хамгаалахын тулд бохирдлыг хянах, тогтвортой нөхцөл байдалд барих, зөв вентиляцийг хангах замаар ажилладаг. Химийн шинжилгээ, биологийн судалгаа эсвэл эмийн бэлдмэл хөгжүүлэхэд ч сарнай холбогдолын систем судалгааны лабораторийн аюулгүй, итгэлтэй орчин бүрдүүлэх үндэс суурь болдог. Энэ гарын авлага нь лабораторийн хэрэглээнд тохирсон цэвэр агаарын систем боловсруулах үндсэн алхам, тусгайлан анхаарах зүйлсийг тодорхойлж өгдөг.

Судалгааны лабораторийн цэвэр агаарын систем гэж юу вэ?

Лабораторийн нөхцөлд цэвэр агаарын систем нь агаарын чанарыг хянах, бохирдуулагчийг зайлуулах, агаарын урсгалыг зохицуулах, орчны нөхцлийг тогтвортой байлгах зорилготой тусгай төхөлсөн бүтцийн сүлжээ юм. Ерөнхий вентиляцийн системээс ялгаатай нь лабораторийн цэвэр агаарын систем нь дараахь зүйл дээр анхаарлаа хандуулдаг:

Агаар дахь бөөмс (тоос, микроб, аэрозоль)
Хорт хий эсвэл уурыг агуулах ба зайлуулах
Тогтмол температур, чийглэг, даралтыг барьж байх
Лабораторийн бүсүүдийн хоорондох халдварыг урьдчилан сэргийлэх
Ажилчдыг хорт бодисуудад өртөхөөс хамгаалах

Эдгээр системүүд шүүлтийн технологи, агаарын урсгалын хяналт, хэмжилтийн төхөөрөмжүүдийг хослуулан аж үйлдвэрийн стандартыг хангахуйц (жишээлбэл, цэвэр өрөөний ISO 14644 эсвэл лабораторийн аюулгүй байдлын OSHA зааварчилгаа) хяналттай орчин бүрдүүлдэг. Лабораторийн тодорхой шаардлагыг хамааруулан, биологийн агент, нэвчих химийн бодис эсвэл мэдрэг цахилгаан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглахад дизайн нь өөр өөр байна.

Лабораторийн цэвэр агаарын системийг зохион бүтээхдээ чухал хүчин зүйлс

1. Сургалтын талбарын шаардлагууд болон ангиллыг тогтоох

Цэвэр агаарын системийг зохион бүтээхийн эхний алхам бол сургалтын талбарын зориулалт болон шаардагдах агаарын чанарын стандартыг тодорхойлох явдал юм. Янз бүрийн ажилбар нь агаарын цэвэр байдалд өөр өөр шаардлага тавьдаг:

Биологийн лаборатори : Микробиологийн бохирдлоос хамгаалах шаардлагатай. Цэвэр агаарын систем нь ихэвчлэн HEPA шүүлтийн систем болон замбараагүй даралт ашиглан нян, вирус, үржлийн бөөмсийг шүүж авах ёстой.
Химийн лаборатори : Хорт хий болон нэгдэл нэгдлүүдийг (VOC) зайлуулахад анхаарлаа хандуулдаг. Эдгээр цэвэр агаарын системүүд нь үр ашигтай хаягдлын систем болон химийн эсэргүүцэх материалуудад онцгой анхаарал тавьдаг.
Эмийн лаборатори : Good Manufacturing Practice (GMP) стандартыг хангахын тулд жижиг хэсгүүд болон микробиологийн түвшинг манлайлж удирдах шаардлагатай. ISO 5–7 ангилал болон өндөр агаарын солилтын хурд шаардлагатай байж болно.
Электроник эсвэл материал судлалын лаборатори : Мэдрэг хэсгүүдэд хор хөнөөл учруулахгүйн тулд маш бага хэмжээний эмгэгт бөөмс агуулах шаардлагатай. Эдгээр цэвэр агаарын системүүд нь ихэвчлэн ULPA шүүлтийг ашигладаг бөгөөд тогтмол урсгалаар ажилладаг.

Шаардлагатай ангиллыг тогтоохын тулд салбарын стандартыг үзэх бөгөөд энэ нь зөвшөөрөгдөх хамгийн их бөөмсийн тоог тодорхойлдог (жишээлбэл, ISO 5 нь куб метр агаарт 0.5 мкм эсвэл түүнээс дээш хэмжээтэй 3,520 бөөмсөөс илүүгүй байхыг зөвшөөрдөг). Энэ ангилал нь системийн шүүлтүүр, агаарын урсгал, даралтын шаардлагыг тодорхойлдог.

2. Агаарын урсгал ба даралт хянах дизайн

Лабораторид агаарын чанарыг хадгалах, хөндлөн бохирдуулалтыг урьдчилан сэргийлэхэд зориулсан агаарын урсгал нь чухал үүрэгтэй. Үндсэн хүчин зүйлсэд дараахь ордог:

Агаарын солилтын хурд (ACH) : Лабораторийн агаарыг цагт хэдэн удаа шинэчлэхийг заадаг. ACH-ийн утга өндөр байх тусам бохирдлын нөөц багасдаг. Жишээлбэл:
- Ерөнхий лаборатори: 6–12 ACH
- Биологийн аюулгүй байдалын лаборатори: 12–24 ACH
- Эмийн бэлдмэлийн цэвэр өрөө: 20–60 ACH
  Өрөөний эзлэхүүн, цэвэр агаарын системийн оролтын агаарын урсгалын хурдны үндсэн дээр ACH-ийг тооцоол.
Чиглэлт агаарын урсгал : Цэвэр бүсээс бохир бүс рүү агаарын урсгалыг төлөвлөх. Биологийн лабораторид агаар нь хөрш орчноос лабораторийн дотор орж, замын дагуу шүүгдэж гадагшлуу түгээнэ. Цэвэр өрөөнд нэг чиглэлийн (давирхай) агаарын урсгал нь хэсгүүдийг ажлын гадаргуугаас зайлуулдаг.
Даралтын ялгаа : Бохирдсон бүсээс цэвэр бүс рүү агаарын урсгалыг саатуулахын тулд даралтын градиентийг барих хэрэгтэй. Жишээ нь:
- Биологийн аюулгүй байдлын шүүдэг ба агуулах лаборатори нь сөрөг даралтыг ашигладаг (агаар дотор орж, гадагш гардаггүй).
- Эмийн байгууламжийн цэвэр өрөө нь эерэг даралтыг ашигладаг (агаар гадагш урсдаг бөгөөд гадны бохирдлыг саатуулдаг).
  Даралтын зөрүү (ихэвчлэн 10–25 Паскалийн хооронд) нь орж ирэх ба гарах агаарын урсгалын хурдыг тэнцвэржүүлэх замаар удирдагдана.

净化工程12.jpg

3. Шүүлийн системийг сонгох

Шүүлийн бүрэлдэхүүн хэсэг нь агаарын бохирдлыг агаараас зайлуулах үүрэгтэй цэвэр агаарын системийн зүрх юм. Лабораторийн бохирдлын эрсдлийн дагуу шүүлтийг сонгоно уу:

Урьдчилан шүүртүүрүүд : 5 мкм болон түүнээс дээш хэмжээтэй том эдлэг түүхийг хамгаалан үнэтэй шүүлтүүрүүдийг бохирдохоос хамгаална. Цэвэр агаарын системийн эхний шатанд ашигладаг бөгөөд дараа үеийн шүүлтүүрийн ажиллах хугацааг уртасгадаг.
HEPA (High-Efficiency Particulate Air) шүүлтүүрүүд : 0.3 мкм болон түүнээс дээш хэмжээтэй бөглөөний 99.97%-ийг зайлуулна. Энэ нь биологийн лаборатори, эмнэлэг, эмийн барилгын төлөө маш чухал бөгөөд микроорганизм, нарийн бөглөөнөөс хамгаалахад маш чухал үүрэгтэй байдаг.
ULPA (Ultra-Low Penetration Air) шүүлтүүрүүд : HEPA-с илүү үр ашигтай бөгөөд 0.12 мкм болон түүнээс дээш хэмжээтэй бөглөөний 99.999%-ийг зайлуулдаг. Электроникийн лаборатори эсвэл субмикрон хэмжээтэй бөглөөнүүд нь мэдрэг төхөөрөмжинд хор хөнөөл учруулж болох чиглэлд ашигладаг.
Химийн шүүлтүүрүүд : Идэвхжүүлсэн нүүрс эсвэл химийн бодисоор хангасан орчныг ашиглан хий, уурыг адсорбцуулна. Химийн лабораторид ажлын уур (жишээлбэл, уусгагч, хүчил) -аас агаарын урсгалыг цэвэрлэх шаардлагатай байдаг.
Хийн фазын шүүлт : Аммиак эсвэл формальдегидийг зайлуулах зэрэг тусгай зориулалтын хэрэглээнд тодорхой хийг саармагжуулах чиглэлээр зохион бүтээгдсэн химийн шүүлтийг ашигла.

Шүүлтүүдийг агаарын оролтын нүх, зөөврийн системүүд, биологийн аюулгүй байдалын шүүрүүр зэрэг төхөөрөмжүүдэд тактикийн байрлалд суурилуул. Цэвэр агаарын системийн үр ашигт байдал нь шүүлтүүдийг жиштэй солих чухал.

4. Зөөврийн болон агааржуулах системийн загвар

Лабораторийн үйлдвэрлэл нь арилгах шаардлагатай хорт хийн уурыг үүсгэдэг. Цэвэр агаарын систем нь тусгай зориулалтын зөөврийн системийг багтаах ёстой:

Хорт хийг зайлуулах шүүрүүр : Химийн уурыг эх үүсвэрээс нь зайлуулахын тулд цэвэр агаарын системийн зөөврийн холболттой бай. Шүүрүүрийн нүхний хурд (ерөнхийдөө 0.4–0.6 м/с) хангалттай байгаа эсэхийг шалгаад хорт хийг тусгаарлах, хураах боломжийг хангах ёстой.
Зөөврийн гулгуухай : Хийн бохирдлыг дахин оруулахгүйн тулд агаарын оролт, хүмүүсийн байрлах газраас хол байрлуул. Гулгуухай нь хорт хийг аюулгүй байдлаар тарахын тулд хангалттай өндөр байх ёстой (цаашгүй 3 метрээс багагүй).
Хувьсах агаарын эзлэхүүн (VAV) системүүд : Агаарын урсгалаа эрэлтээр нь тохируулах (жишээлбэл, тосны хөндийн хаалгуудыг нээх эсвэл хаах үед). VAV систем нь зөв агааржуулалт хийгдэж байхад энерги хэмнэх, цэвэр агаарын системийн үйл ажиллагааны зардлыг бууруулна.
Аварийн агаар сорох : Цахилгааны тасалдал үед ч агаарыг тасралтгүй сорохийг хангахын тулд нөөцийн сэнс эсвэл давхардсан системийг оруулж, ихээр хортоо бодис ашигладаг лабораторид маш чухал.

5. Температурын болон чийглэгийн хяналтыг нэгтгэн бүтээх

Тогтвортой температур, чийглэг нь конденсацийг урьдчилан сэргийлэх, тоног төхөөрөмжийг хамгаалах, туршилтын нөхцөлийг тогтвортой байлгахад чухал. Цэвэр агаарын систем дараахь нөхцөлийг хангах ёстой:

Температур : Ихэнх лабораторийн хувьд 20–24°C (68–75°F). Зарим хэрэглээнүүд (жишээлбэл, эсийн соёл) нарийн хяналт шаарддаг (±1°C).
Номхон : Харьцангуй чийглэг 30–60%. Хэт бага чийглэг нь цахилгаан статик үүсгэдэг (цахилгааны лабораторид хортоо), харин хэт өндөр чийглэг нь бичил биетний өсөлтийг дэмждэг (биологийн лабораторид эрсдэлтэй).

Цэвэр агаарын системтэй интеграцлагдсан HVAC хэсгүүдийг ашиглаж, жишээлбэл чийглэгч, чийг шингээгч болон нарийн температурын хяналтын төхөөрөмжүүдийг ашилж, тасралтгүй хянах өгөгдөл хүлээн авах сенсоруудыг суурилуулж, системийг автоматаар тохируулна.

6. Хяналтын болон сигналын системийг оруулна

Итгэлтэй цэвэр агаарын систем нь тодорхойлогдсон параметрүүдэд харгалзан ажиллаж байгаа эсэхийг бодит цагт хянах шаардлагатай. Гол хяналтын онцлогууд нь:

Бөөм тоолуур : Агаар дахь бөөмийн концентрацийг хэмжих замаар цэвэрлэгээний стандартын дагуу байгаа эсэхийг баталгаажуулна. Цэвэр агаарын системтэй интеграцлах замаар бөөмийн тоо хэтэрвэл ажилчдад мэдэгдэж болно.
Даралт хэмжигч сенсор : Өрөөний хоорондох даралтын зөрүүг хяна. Хэрэв даралт нь тогтоосон утгаасаа хазайвал сигнализацид ажиллана, энэ нь боломжит дүүрэлтийн эрсдлийг заана.
Хурдны метрүүд : Орж ирэх болон гарах агаарын урсгалын хурдыг хянах замаар цэвэр агаарын солилцооны хэмжээ болон даралтын тэнцвэрийг баталгаажуулна.
Шүүлтүүрийн мэдээллийн заагч : Шүүлтүүрийн ачааллыг хянах ба солих шаардлагатай бол техникийн ажилтнуудад мэдэгдэх бөгөөд цэвэр агаарын системийн үр ашгийг буурахаас сэргийлнэ.
Яаралтай хариу өгөх сигнализацийн дуу : Цахилгааны хэрэгсэл, шүүлтийн гэмтэл, аюултай хийн нэвтрэлтийн үед ажилтнууд болон туршилтыг хамгаалахын тулд хурдан хариу үйлдэл үзүүлэх боломжийг олгодог дууны мэдэгдэл.

7. Материал болон байршилтын нийцэлтийг авч үзэх

Цэвэр агаарын системийн үр дүн нь лабораторийн бүтцийн загвар болон хэрэглэж буй материалын хамааралтай байдаг:

Агаарын шүүртгэлгүй байдал болон барилгын ажил : Агаар алдагдлыг саатуулахын тулд шигтгэлтэй холболттой барилгын бүтцийг ашигла. Загас, модон материал зэрэг бохирдлыг хадгалж болох материалуудыг хэрэглэхээс татгалзаж, цэвэрлэхэд хялбар гладкийн зэвэрдэггүй ган, эпоксидийн смола зэрэг гадаргуу нь гөлгөр, нэвчихгүй материалуудыг сонго.
Тоног төхөөрөмжүүдийн байршил : Агаарын вентиляци, хаалга, цонхны орчимд байрлах ажлын байрнуудыг агаарын урсгалыг хямдруулах боломжтой байрлалд байрлуулж болохгүй. Худаг, аюулгүй байдалын шүүлтүүрүүдийг цэвэр агаарын системийн хаягдлын хоолойд холбох замаар үр ашигтай ашиглах боломжийг хангах.
Ирээдүйн өөрчлөлтөнд хялбар зохицох чадвар : Лабораторийн байршлын өөрчлөлт болон судалгааны шаардлагуудын өөрчлөлтөнд тохируулан цэвэр агаарын системийг модуль хэсгүүдээр зохион бүтээ. Цацрагийн замын нэмэлт багтаамж эсвэл шүүлтүүрийн нэмэлт зайг хялбархан шинэчлэх боломжтойгоор төлөвлөх.

Лабораторийн цэвэр агаарын системийн бодит жишээнүүд

Биологийн аюулгүй байдал 3-р түвшинтэй (BSL-3) лаборатори

Халдварт өвчинд судалгаа хийх BSL-3 лаборатори нь хатуу хориглолтыг шаарддаг. Цэвэр агаарын систем нь дараах онцлогтой:

Сөрөг даралт (-25 Па хамт зэргэлдээ орших хэсгээс) патогенүүдийг гадагш ялгарахаас сэргийлэх.
12–15 ACH нь хангамж, зайлуулах агаарын HEPA шүүлтийн системтэй.
Гадагш агаарыг зайлуулахын өмнө HEPA шүүлтээр тоноглогдсон онцгой зайлуулах вентиляторууд.
Даралтыг хянах, даралт алдагдсан үед ажилчдад мэдэгдэх алармтай систем.

Эмийн бүрдэлтэй лаборатори

Стерил эм бүтээгээд ISO 7 ангилал шаардлагатай. Цэвэр агаарын систем нь дараах зүйлсийг багтаадаг:

Гадны бохирдлоос сэргийлэх эерэг даралт (+15 Па)
30 ACH, HEPA фильтртэй нь ажлын гадаргуу дээр нэг чиглэлийн агаарын урсгал бүхий нийлүүлэлт.
Эмийн бодисын тогтвортой байдлыг хамгаалахын тулд температурыг 22±1°C, чийглэгийг 50±5% дээр хянах.
Төв удирдлагын системтэй холбогдсон бөөмсийн тоололыг тасралтгүй хянах ба бодит цагийн мониторинг.

Химийн судалгааны лаборатори

Нэвчих уусгагчийг ашигладаг лаборатори нь уур зогсоох зориулалттай цэвэр агаарын системийг ашигладаг:

Өндөр багтаамжтай хаях агаарын системд холбогдсон VAV шүүлтүүртэй хаалга.
Гадны бохирдлыг зайлуулахын тулд нийлүүлэх агаарын нүүрсний шүүлтүүр.
химийн бодисын хурдагдахыг урьдчилан сэргийлэхийн тулд гадны агаар оруулж байгаа 8–10 ACH (давтан ашиглахгүй).
Аюултай урсгалын үед хаях агаарыг идэвхжүүлэхтэй холбогдсон хийн илрүүлэгч.

Түгээмэл асуулт

Лабораторийн цэвэр агаарын системийн шүүлтүүрийг хэзээ солих ёстой вэ?

Урьдчилан шүүх шүүлтүүрийг 1–3 сар тутамд, HEPA шүүлтүүрийг 1–3 жил тутамд, химийн шүүлтүүрийг 6–12 сар тутамд солино (ашиглах хэмжээнээс хамааран). Шүүлтүүрийн даралтын бууралтыг хянаарай—эсэргүүцэл ихсэх үед солино.

Цэвэр агаарын системд эерэг ба сөрөг даралтын ялгаа юу вэ?

Эерэг даралт нь агаарыг лабораториос гадагшлуу гүйлгэдэг бөгөөд гадны бохирдуулагчийг лабораторит орохоос сэргийлдэг (цэвэр өрөөнд ашигладаг). Сөрөг даралт нь агаарыг лабораторит оруулдаг бөгөөд дотоодын бохирдуулагчийг хааж байдаг (биологийн эсвэл химийн аюулгүй байдлын лабораторид ашигладаг).

Оршин буй лабораторид цэвэр агаарын системийг нэмж суурилуулах боломжтой юу?

Тийм, гэхдээ нэмж суурилуулахын тулд оршин буй бүтцийн агаарын урсгалын багтаамжийг үнэлэх, агаарын дэгдлийг тааруулах, агаарын сувгийг өөрчлөх шаардлагатай. Модуль хэлбэрийн цэвэр агаарын системийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд (жишээлбэл, зөөврийн HEPA төхөөрөмжүүд) сайжруулалт хийж байх үед түр зуурын шийдэл болгон ашиглаж болно.

Лабораторийн цэвэр агаарын систем хичнээн хэмжээний энерги хэрэглэдэг вэ?

Цэвэр агаарын системүүд нь энерги их хэрэглэдэг бөгөөд лабораторийн энерги хэрэглээний 30–50%-ийг эзэлдэг. Энерги хэмнэлтийн загварууд (VAV систем, өндөр ашиглалтын хөдөлгүүрүүд, дулаан сэргээх) хэрэглээг 20–30%-иар бууруулж болно.

Лабораторийн цэвэр агаарын систем ямар стандартыг хангах ёстой вэ?

Харъяалал нь хэрэглээгээс хамаарна: ажилчдын аюулгүй байдлын OSHA, цэвэр өрөөний хувьд ISO 14644, биологийн аюулгүй багцын шавар NSf/ANSI, эмийн сан болон GMP. Мөн орон нутгийн барилгын дүрэм нь агааржуулалт, хаях агаарын шаардлагыг зохицуулдаг.

Өмнөх :Эмийн чөлөөт өрөөнд зориулсан тохиромжтой нэвтрүүлгийн хайрцаг яаж сонгох вэ?

Дараачийн :Цэвэр панелүүд гэж юу вэ? Цэвэр өрөөнд хаана ашигладаг вэ?

Гарчиг

Судалгааны лабораторийн цэвэр агаарын системийг хэрхэн боловсруулах вэ?
Судалгааны лабораторийн цэвэр агаарын систем гэж юу вэ?
Лабораторийн цэвэр агаарын системийг зохион бүтээхдээ чухал хүчин зүйлс
Лабораторийн цэвэр агаарын системийн бодит жишээнүүд
Түгээмэл асуулт

Бүх ангилал

Үнэгүй санал авах