1. หลักการออกแบบพื้นฐาน
การไหลเวียนของอากาศแบบทิศทางเดียวที่ไม่สามารถย้อนกลับได้: การไหลเวียนของอากาศต้องไหลจากพื้นที่สะอาด → พื้นที่ป้อนวัสดุ → พื้นที่ทดลอง → พื้นที่กำจัดของเสีย การไหลย้อนกลับเป็นสิ่งต้องห้ามอย่างเด็ดขาด
ความแตกต่างของความดันถูกควบคุมโดยการระบายอากาศเข้าและออกเท่านั้น: การไหลของอากาศต้องไม่อาศัยการพาความร้อนตามธรรมชาติผ่านช่องเปิดประตู เพื่อป้องกันการกลับทิศทางของความแตกต่างของความดันที่เกิดจากการเข้าและออกของบุคลากร/สัตว์
ความเสถียรตลอด 24 ชั่วโมง: ภายใต้การรบกวนแบบไดนามิก (การเปิดและปิดประตู การเคลื่อนไหวของบุคลากร) ความผันผวนของความแตกต่างของความดันควรอยู่ที่ ≤ ±5 Pa
ความสำคัญของการกันอากาศ: โครงสร้างของตู้ (แผ่นเหล็กเคลือบสี รอยต่อประตู ท่อทะลุผนัง หน้าต่างทะลุผ่าน) ต้องเป็นไปตามมาตรฐานการกันอากาศ มิเช่นนั้นจะเกิดการรั่วไหลของอากาศ
II. การตั้งค่าระดับความดันมาตรฐาน (สภาพแวดล้อมที่มีฉนวน SPF)
เรียงตามลำดับดังนี้: ทางเดินสะอาด > ห้องให้อาหาร > ห้องปฏิบัติการผ่าตัด > ทางเดินทิ้งขยะ:
อุณหภูมิในทางเดินสะอาดเมื่อเทียบกับภายนอก: +10~+15Pa
ทางเดินสะอาด → ห้องให้นม: 5~10Pa
ห้องให้อาหาร → ห้องผ่าตัดในห้องปฏิบัติการ: 5~10Pa
ห้องผ่าตัด → ทางเดินของเสีย: 5~10Pa
ห้องปฏิบัติการความปลอดภัยทางชีวภาพ/ห้องปฏิบัติการสัตว์ติดเชื้อ (แกนกลางแรงดันลบ):
ระดับความดัน: เขตกันชนภายนอก → พื้นที่ให้อาหาร/ทดลอง (ความดันลบ) → ทางเดินของเสีย (ความดันลบยิ่งกว่าเดิม)
บริเวณแกนกลางเมื่อเทียบกับภายนอก: -20~-60 Pa; บริเวณใกล้เคียง ≥-25 Pa
III. กลยุทธ์การควบคุมการเชื่อมโยงอากาศจ่ายและอากาศระบาย
หลักการทำงานเริ่มต้น/หยุด: ระบบจะเริ่มทำงานด้วยการระบายอากาศก่อน จากนั้นจึงทำงานด้วยการจ่ายอากาศ ส่วนการปิดระบบจะทำในทางกลับกัน เพื่อป้องกันไม่ให้แรงดันบวกฉับพลันแพร่กระจายสิ่งปนเปื้อน
การเลือกใช้ระบบ:
VAV (Variable Air Volume) (แนะนำ): ปรับการไหลของอากาศแบบไดนามิก ปรับให้เข้ากับการเปิดและปิดประตู การรบกวนจากบุคคล ประหยัดพลังงาน และมีความเสถียรสูง
CAV (Constant Air Volume): โครงสร้างเรียบง่าย แต่สิ้นเปลืองพลังงานสูงและทนทานต่อการรบกวนต่ำ เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่มีการรบกวนต่ำเท่านั้น
ระบบล็อกและสัญญาณเตือน: ระบบสัญญาณเตือนอัตโนมัติและระบบล็อกป้องกันในกรณีที่พัดลมทำงานผิดปกติหรือความดันแตกต่างเกินเกณฑ์ที่กำหนด (±5Pa) เพื่อป้องกันการกลับทิศทางของความดัน
IV. การออกแบบห้องล็อกอากาศ/ห้องกันชนและการไหลเวียนของจราจร
ความแตกต่างของความดันในห้องกันชน: ความแตกต่างของความดันระหว่างสองพื้นที่ต้องไม่เท่ากับหรือต่ำกว่าด้านที่ปนเปื้อน เพื่อสร้าง "ขั้นความดัน" ที่ช่วยป้องกันการไหลข้าม
การไหลเวียนของจราจรแบบทางเดียว: การแยกบุคลากร วัสดุ และสัตว์อย่างเคร่งครัด การไหลจากสะอาดไปยังปนเปื้อนในทิศทางเดียวเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนข้าม
หน้าต่างส่งผ่าน: มาพร้อมระบบล็อคอากาศและฟังก์ชันฆ่าเชื้อโรค ไม่สามารถเปิดทั้งสองด้านพร้อมกันได้เพื่อรักษาเสถียรภาพของระดับความดัน
V. การรับประกันความแน่นหนาของห้องปิด
การปิดผนึกจุดต่างๆ: การปิดผนึกอย่างเข้มงวดบริเวณรอยต่อแผ่นเหล็กสี รอยต่อประตู (แถบปิดผนึก) ช่องเจาะผนัง (กาวปิดผนึก) และช่องหน้าต่าง/ประตู (โครงสร้างกันอากาศ)
การทดสอบความแน่นของอากาศ: ปิดช่องทางทั้งหมด แล้วอัดอากาศเข้าไปที่ 500 Pa ความดันควรลดลงเหลือต่ำกว่า 250 Pa ภายใน 20 นาที จึงจะถือว่าผ่านเกณฑ์ (合格)
การควบคุมการรั่วไหล: ตรวจสอบการรั่วไหลอย่างสม่ำเสมอเพื่อป้องกันไม่ให้การรั่วไหลทำให้การรักษาระดับแรงดันแตกต่างล้มเหลวหรือเกิดสัญญาณเตือนบ่อยครั้ง
VI. ข้อบังคับและประเด็นสำคัญเกี่ยวกับการปฏิบัติตามกฎระเบียบ
มาตรฐานระดับชาติ: GB 14925-2023 "สภาพแวดล้อมและสิ่งอำนวยความสะดวกสำหรับสัตว์ทดลองในห้องปฏิบัติการ", GB 50346 "ข้อกำหนดทางเทคนิคสำหรับการก่อสร้างห้องปฏิบัติการความปลอดภัยทางชีวภาพ"
มาตรฐานสากล: ISO 14644 (ห้องปลอดเชื้อ), ข้อกำหนดการรับรอง AAALAC
เงื่อนไขการยอมรับ: การทดสอบแรงดันแตกต่างแบบสถิต/ไดนามิก การปรับสมดุลการไหลของอากาศ การทดสอบความแน่นของอากาศ การใช้งานจะได้รับอนุญาตก็ต่อเมื่อได้รับการตรวจสอบจากหน่วยงานภายนอกแล้วเท่านั้น
VII. ปัญหาทั่วไปและแนวทางการแก้ไข
แรงดันย้อนกลับ: การปิดผนึกอากาศไม่ดี การทำงานผิดปกติของระบบจ่ายและระบายอากาศ การลัดวงจรที่ช่องระบายอากาศ (ช่องจ่ายและช่องรับอากาศอยู่ใกล้กันเกินไป)
ความผันผวนสูง: การตอบสนองของระบบ VAV ช้า การปิดผนึกประตูไม่ดี การเข้าออกของบุคคล/สัตว์บ่อยครั้ง
การใช้พลังงานสูง: ระบบ CAV, การตั้งค่าแรงดันแตกต่างสูงเกินไป (>15 Pa), เกินขีดจำกัดอัตราการเปลี่ยนอากาศ
โดยสรุปแล้ว หัวใจสำคัญของการออกแบบการไล่ระดับความดันที่แตกต่างกันคือ การไหลของอากาศแบบทิศทางเดียว + ชั้นที่เสถียร + การปิดสนิท + การควบคุมอัจฉริยะ โดยปฏิบัติตามมาตรฐาน GB 14925 และมาตรฐานความปลอดภัยทางชีวภาพอย่างเคร่งครัด และกำหนดการไล่ระดับตามความแตกต่างของ SPF/ความเสี่ยงต่อการติดเชื้อ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการป้องกันที่เชื่อถือได้ การทดลองที่เสถียร และความปลอดภัยทางชีวภาพที่ควบคุมได้