Вентиляция в микробиологической лаборатории

Основное фото Tomiwa94, CC0, via Wikimedia Commons

Ошибка в организации воздухообмена грозит заражением персонала и выходом биоматериала за пределы рабочей зоны. Именно поэтому вентиляции микробиологической лаборатории уделяется особое внимание уже на этапе проектирования. Грамотно рассчитанная система отводит загрязнённые воздушные массы, поддерживает стабильный микроклимат и формирует направленный поток от чистых зон к грязным.

Зачем нужна отдельная вентиляционная система

Внутри бактериологического блока постоянно присутствуют агенты биологической опасности. Даже незначительная утечка воздуха способна перенести споры и аэрозоли в соседние помещения. Чтобы исключить такой сценарий, вентиляционный контур проектируется полностью независимым от общеобменной системы здания. Автономная установка создаёт зону пониженного давления, благодаря чему воздух движется только внутрь — через входной тамбур — и не покидает контур без фильтрации.

Нормативная база

Требования для вентиляции в микробиологической лаборатории закреплены в нескольких документах: СНиП 2.04.05-91, СП 1.2.731-99, СП 3.3686-21, СП 158.13330, СП 336.1325800.2017, ГОСТ ISO 7218-2015. Они охватывают всё — от допустимых материалов воздуховодов до правил размещения вытяжных шкафов.

Нормативы затрагивают широкий круг параметров. Основные направления регулирования можно сгруппировать следующим образом:

1. Кратность воздухообмена — в общих зонах 4–8 циклов замены воздуха в час, при работе с токсинами — не менее 15.
2. Направление потоков — движение воздуха строго от чистых зон к грязным, что исключает обратный перенос контаминантов.
3. Фильтрация — на вытяжных каналах устанавливаются HEPA-фильтры с эффективностью не ниже 99,97 % для частиц от 0,3 мкм.
4. Герметичность — окна и двери не должны иметь щелей; дверные проёмы оборудуются воздушными шлюзами.
5. Аварийная вентиляция — отдельный контур, работающий автономно при отключении электроэнергии.

Совокупность этих требований формирует комплексную модель воздухообмена, где каждый элемент работает на предотвращение выхода биологических агентов за периметр лаборатории.

Организация приточно-вытяжной вентиляции

Приточная линия подаёт наружный воздух, прошедший фильтрацию, нагрев или охлаждение. Перед подачей в помещение поток проходит через фильтр грубой очистки, фильтр класса F7–F9 и высокоэффективный HEPA-фильтр. Вытяжная линия удаляет отработанный воздух через решётки в верхней и нижней частях помещения — двухуровневый отвод важен, так как тяжёлые аэрозоли концентрируются у пола, а лёгкие пары поднимаются вверх.

Разность между объёмом удаляемого и приточного воздуха формирует зону отрицательного давления (5–10 Па). Контроль перепада ведётся автоматически: датчики передают данные на пульт, и при отклонении система корректирует обороты вентиляторов.

Esculab, CC0, via Wikimedia Commons

Вытяжные шкафы и локальная вытяжка

На рабочих местах, где проводятся посевы и работа с патогенами, устанавливается вытяжной лабораторный шкаф с защитной створкой. Внутри него формируется поток воздуха со скоростью 0,5–0,9 м/с, уносящий аэрозоли к фильтрующему блоку.

Шкаф не должен быть единственным каналом удаления воздуха. Параллельно с ним размещаются дополнительные точки отвода над объектами, генерирующими выбросы:

• термостаты и автоклавы;
• центрифуги с аэрозольным выбросом;
• зоны работы с открытыми культурами;
• участки дезинфекции и утилизации.

Размещение точек локальной вытяжки проектируется совместно с технологами, поскольку расположение оборудования и маршруты персонала напрямую влияют на траекторию воздушных потоков.

Кратность воздухообмена по зонам

Кратность показывает, сколько раз воздух полностью обновляется за час. Нормативные значения зависят от назначения помещения:

Значения уточняются проектировщиком с учётом конкретных процессов и объёма помещения. Контроль кратности осуществляется аэродинамическими замерами при пусконаладке и фиксируется в паспорте установки.

Фильтрация и обеззараживание

Фильтры HEPA H13–H14 устанавливаются и на приточных, и на вытяжных каналах. На притоке они защищают культуры от перекрёстного загрязнения, на вытяжке — предотвращают попадание патогенов в атмосферу. Периодичность замены определяется DOP-тестами и данными дифференциальных манометров.

Помимо механической фильтрации, применяются дополнительные методы обеззараживания:

1. Ультрафиолетовое облучение: лампы с длиной волны 254 нм разрушают ДНК микроорганизмов в вытяжном потоке.
2. Химическая дезактивация: ловушки с дезинфицирующим раствором в дренажных контурах вытяжных каналов.
3. Термическая обработка: высокотемпературный инактиватор для лабораторий высшей группы патогенности.

Сочетание фильтрации с обеззараживанием повышает надёжность системы: при повреждении HEPA-фильтра ультрафиолетовый или термический модуль выступает дублирующим барьером.

Роль лабораторной мебели в организации воздухообмена

Вентиляция взаимодействует с пространством, которое формируется лабораторной мебелью. Неправильно размещённый шкаф или стеллаж создаёт зону рециркуляции и нарушает расчётную картину движения воздуха. Поэтому расстановка столов, шкафов и моек планируется совместно с проектировщиком вентиляции.

Современные производители учитывают аэродинамику помещений. При выборе оснащения для микробиологического блока стоит обратить внимание на следующее:

• Столы с открытым подстольем. Отсутствие сплошных тумб позволяет воздуху циркулировать по нижней зоне, где скапливаются тяжёлые аэрозоли.
• Навесные шкафы. Настенное крепление высвобождает пол и не создаёт препятствий для потока от приточных решёток к вытяжным.
• Мойки с бортовыми отсосами. Локальный отвод воздуха над раковиной ускоряет удаление водяных аэрозолей.
• Мобильные стулья. Не препятствуют потоку и позволяют быстро покинуть место при аварии.

Ассортимент лабораторной мебели для микробиологических блоков представлен в каталоге на сайте labo-rant.ru. Там можно подобрать столы, шкафы, мойки и стулья с учётом габаритов помещения. По вопросам совместимости мебели с вентиляционной схемой специалисты компании проконсультируют по телефону или через форму обратной связи.

Итоги

Организация воздухообмена в микробиологической лаборатории — задача, где цена ошибки измеряется здоровьем людей. Автономный контур с отрицательным давлением, многоступенчатой фильтрацией и дублирующим обеззараживанием обеспечивает биоизоляцию и комфортные условия труда. Правильная расстановка лабораторной мебели дополняет инженерные решения, формируя цельную и безопасную среду для исследований.