1、設計中的考慮
P3實驗室內(nèi)工作人員身穿防護服，透氣性較差。要求室內(nèi)溫度低一些，而相對濕度不能過高，過高容易產(chǎn)生“菌塵”。因此將設計參數(shù)定為溫度22℃~24℃，濕度50%~60%。根據(jù)P3實驗室工作的特殊性，有時需要24h工作，如冷熱源接大樓中央空調(diào)顯然不合理，因此采用單獨風冷熱泵機組。夏天進出水溫為7/12℃，冬天進出水（有大樓熱水備用）水溫為45℃/55℃。由于P3實驗室為全新風潔凈空調(diào)系統(tǒng)，冷熱負荷比較大，設計要求雙壓縮機、雙風機、智能化除霜以及遠程控制和報警功能。
工程一般按“三區(qū)一通道”形式布置，優(yōu)點是可以減少污染源擴散空間，缺點是人、物雙向進出，會造成交叉污染。根據(jù)工藝流程將P3實驗室劃分為污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)。各區(qū)之間設置緩沖間給予隔離，確保各區(qū)安全、可靠。
生物安全隔離實驗室人員流動路線：
（1）進入路線：一次更衣→正壓閘間→二次更衣→負壓閘間→內(nèi)走廊→緩沖→實驗室。
（2）離開路線：內(nèi)走廊→負壓閘間→風淋→負壓閘間→淋浴→正壓閘間→一次更衣→清潔區(qū)走廊。
生物安全隔離實驗室物料污物流程：內(nèi)走廊→污物閘間滅活→洗滌消毒間。
合理的壓力梯度是關系到P3實驗室的正常運轉和工況穩(wěn)定以及實驗人員的舒適性，負壓越大，對圍護結構氣密性要求越高，初投資和運行費用增加，反之負壓越小，對實驗室安全帶來隱患。有序的壓力梯度、合理的壓差值是有效控制污染的前提。因此整個P3實驗室壓力梯度需要綜合平衡，通過設定不同區(qū)域的壓力梯度，從設計上保證氣流由外向內(nèi)流動，生物安全隔離實驗室為低處。
根據(jù)工序要求高危實驗室采用萬級（7級）凈化，為保證實驗室的安全以及潔凈級別，還應采用合理的換氣次數(shù)。室內(nèi)空氣采用臭氧消毒，臭氧發(fā)生器放在洗滌消毒間。新風經(jīng)過初中效、送風機段、均流段、蒸發(fā)段、加熱加濕、中效等功能段位處理后送入房間的風口，其中7級房間采用豎向防泄漏過濾正壓密封排風口下排風，所有排風經(jīng)過過濾器處理后從屋頂排出，排風出口裝風帽，風帽高出屋面2.0m。
2、設計中的困難、應對及細部缺陷
2.1安全與氣流組織
空調(diào)系統(tǒng)劃分應根據(jù)實驗對象危害程度、平面布置等情況進行劃分，應采取有效措施，避免交叉污染。在條件允許的情況下，宜將污染區(qū)、半污染區(qū)、清潔區(qū)空調(diào)系統(tǒng)分開設置，有利于空調(diào)系統(tǒng)控制和節(jié)能運行。P3實驗室有生物危險性，需保證負壓防止微生物污染的外溢，不僅要求除菌，更要進行隔離處理。高危生物隔離實驗室配備了生物安全柜，它不適用循環(huán)風，為全排型。其排風由兩部分組成：一部分是安全柜內(nèi)部通過操作區(qū)的層流送風，使制品在百級環(huán)境下操作，這部分風量約占總排風的60%；另一部分是通過操作窗口從外部吸入，是操作過程的氣流（特別是氣溶膠）保持在柜內(nèi)不向外漂溢，并保證操作窗口正常開啟時吸入風速控制在0.5m/s的安全范圍內(nèi)，且不出現(xiàn)擾動氣流，這部分風量占40%。生物安全實驗室排風過濾器的安裝應具備現(xiàn)場檢漏的條件，如果不具備，應采用經(jīng)預先檢漏的排風過濾裝置，即采用豎向防泄漏過濾型密封排風口（HEPA）。
根據(jù)衛(wèi)生部通用準則、WHO安全手冊、通風要求，P3不僅有常規(guī)的紫外線燈和熏蒸消毒，還要靠空氣潔凈技術或一些滅菌設備，更是綜合了土建、暖通、給排水、電氣、工藝等多專業(yè)、多種技術的硬件，以及實驗室操作規(guī)程等軟件措施而形成的綜合安全保障體系，集中體現(xiàn)了生物安全實驗室與眾不同的特點。安全措施中，主要的還是一級屏障和二級屏障。一級屏障為生物安全柜和實驗服，二級屏障主要為實驗室氣流控制及滅菌設施。WS233規(guī)定P3實驗室凈化級別為7~8級，送排風都必須HEPA處理，且HEPA必須安裝在實驗室的圍護結構上，以避免污染風管。P3實驗室區(qū)域的排風系統(tǒng)要求有500寬度的夾道，但更衣、緩沖等房間面積本來就緊張，實施起來難度較大。實際上，實驗室的HEPA承擔了阻斷空氣中的病原微生物通過氣流途徑傳播出去的任務，其本身是很可能受到污染的，因此對HEPA的更換也就不像普通潔凈室那么簡單。有兩種辦法解決這一問題：一是更換前將HEPA進行就地消毒，這要求在設計時采取適當措施，能將其就地隔離并消毒；二是采用與生物污染的過濾器箱，其特殊的氣密袋結構能在污染過濾器*不接觸外界的情況下進行更換，然后將其焚燒或消毒處理。
2.2過濾與風量調(diào)節(jié)
凈化空調(diào)系統(tǒng)設置粗、中、高三級空氣過濾。級是粗效，它對粒徑大于5μm大氣塵的計數(shù)效率不低于50%，設置在空調(diào)機組的入口處；第二級是中效過濾器，他對于粒徑大于1μm大氣塵的計數(shù)效率不低于70%，設置在空調(diào)機組出口處；第三級是過濾器，它對粒徑大于0.3μm大氣塵的計數(shù)效率不低于99.99%，設置在系統(tǒng)末端的送風口內(nèi)。過濾風口前安裝一個定風量調(diào)節(jié)閥，主要是因為過濾器初阻力較小，后因塵粒積聚引起的阻力增加較大，進而導致送風量減小，不穩(wěn)定的風量會使室內(nèi)壓力不易控制，大程度的恒定室內(nèi)壓力。室內(nèi)壓力可由文丘里定風量閥、文丘里變風量閥保證，7級房間下排風口采用豎向防泄漏過濾型密封排風口。
2.3負壓差的控制
生物安全柜安裝后要進行調(diào)試以達到規(guī)定的指標，其中各運行狀態(tài)的風量調(diào)整與空調(diào)密切相關，它會導致房間的排風波動，嚴重影響著房間的負壓值，房間小而風量變化大給設計帶來很大難度。排風與生物安全柜互鎖，房間不許有瞬時正壓的出現(xiàn)，排風與送風互鎖，反應要靈敏，在1s內(nèi)保證消除房間的正壓。這里運用文丘里閥可以滿足P3實驗室的變風量控制要求又節(jié)能，還解決了排風口的設置困難。
在高危生物安全隔離實驗室內(nèi)的生物安全柜和房間共用一個排風系統(tǒng)，當安全柜停止使用時，通過定風量調(diào)節(jié)閥來恒定房間送風量，電動密閉調(diào)節(jié)閥關閉，通過雙位定風量調(diào)節(jié)閥來恒定房間的排風量，保證負壓風量和負壓差。當安全柜工作時，通過定風量調(diào)節(jié)閥來恒定房間送風量，電動密閉調(diào)節(jié)閥開啟，通過定風量調(diào)節(jié)閥來恒定安全柜的排風量，通過雙位定風量調(diào)節(jié)閥來恒定房間排風量和負壓風量、負壓差。電動密閉閥性能*，滲漏率必須小于0.05%，這樣可以防止安全柜停止時柜內(nèi)的殘留氣體經(jīng)過閥門和排風口倒流到室內(nèi)。
2.4電氣聯(lián)鎖與自控
（a）排風與送風互鎖，保證壓力梯度的穩(wěn)定，排風先于送風開啟，后于送風關閉，排風機組出現(xiàn)故障時，備用排風機應能自動投入運行，同時發(fā)出報警信號，立即進行維修。
（b）空調(diào)通風設備應能自動和手動控制，控制和顯示面板應設在清潔區(qū)。通過設置在房間內(nèi)的壓差傳感器將壓差值傳送至自控系統(tǒng)中的控制器，由控制器發(fā)出信號給風機變頻器，改變風量適應負壓的控制。
（c）夏季需要除濕時，通過調(diào)節(jié)冷水閥進行露點除濕，控制房間濕度，并調(diào)節(jié)熱水閥控制房間溫度；冬季通過調(diào)節(jié)熱水閥控制房間溫度，并通過調(diào)節(jié)電加濕器熱濕控制房間濕度。對于冬季工況，蒸發(fā)器后溫度低于5℃時，防凍開關動作，打開熱水調(diào)節(jié)閥，保護盤管不被凍裂。電加濕器、電加熱器設無水斷電、超溫斷電保護以及良好的接地措施。
（d）其他監(jiān)控：機組過濾器設壓差報警；風機運行狀態(tài)監(jiān)測；手動及自動狀態(tài)監(jiān)測；故障報警、運行時間和啟停次數(shù)記錄；并對風機進行啟停控制。
2.5節(jié)能方面的考慮
P3實驗室必須是全新風空調(diào)系統(tǒng)，不允許回風。全新風空調(diào)系統(tǒng)投資大、能耗高。與我國現(xiàn)行節(jié)能標準有矛盾，但P3實驗室建筑面積較小，空調(diào)工作時間為間斷性，為確保使用的安全性，采用直流式空調(diào)系統(tǒng)是必要的。通過圍護結構的嚴密性來降低送風量，而對圍護結構進行保溫減少冷熱負荷損失，大限度減少P3實驗室運行費用，使它能安全、經(jīng)濟、合理地運行。