مواصفات التصميم للمختبرات الطبية الذكية

القسم 1 مواصفات تصميم المختبرات الطبية الذكية

سواء كان الأمر يتعلق ببناء مختبر جديد، أو تجديده، أو توسيع مختبر قائم، فإن العملية تكون صارمة ومعقدة، ويجب أن تتوافق مع مواصفات ومعايير التصميم ذات الصلة ببناء المختبرات. في تصميم المختبر، يجب أن تتبع المساحات، وطاولات العمل، والخزائن التخزينية، ومرافق التهوية، والإضاءة، وغيرها، جميع اللوائح والمتطلبات المقابلة، من أجل بناء مختبر فعال، كامل الوظائف، ومصمم بعناية جيدة.

أولاً: مبادئ التصميم والمتطلبات الأساسية للمختبرات الطبية

1. يجب أن يتوافق اختيار موقع المختبر وتصميمه وبناؤه مع لوائح ومتطلبات سلطات حماية البيئة والبناء الوطنية والمحلية.

2. يجب أن تتوافق ترتيبات الحماية من الحرائق ومخارج السلامة في المختبر مع اللوائح والمتطلبات الوطنية للحماية من الحرائق، مع مراعاة المتطلبات الخاصة للسلامة الأحيائية في نفس الوقت؛ وعند الضرورة، يجب طلب المشورة من سلطة الحماية من الحرائق مسبقاً.

3. يجب أن يتوافق أمن المختبر مع لوائح ومتطلبات إدارة الأمن الصادرة عن السلطات الوطنية ذات الصلة لهذا النوع من المرافق.

4. يجب أن تتوافق مواد البناء والمعدات المستخدمة في المختبر مع اللوائح والمتطلبات التي تضعها السلطات الوطنية ذات الصلة التي تنظم إنتاج هذه المنتجات وبيعها واستخدامها.

5. يجب أن يضمن تصميم المختبر التحكم في مستوى الحماية من المخاطر البيولوجية والكيميائية والإشعاعية والفيزيائية ضمن نطاق مقبول تم تقييمه، وتوفير بيئة عمل آمنة للمناطق المكتبية المرتبطة والمساحات العامة المجاورة، ومنع الإضرار بالبيئة.

6. يجب ألا تعيق ممرات المختبر وممرات العبور مرور الأفراد والبضائع.

7. يجب تصميم مسارات الإخلاء الطارئ، ووضع علامات واضحة على المخارج الطارئة.

8. يجب تجهيز أبواب الغرف بأقفال حسب الحاجة؛ ويجب أن تكون الأقفال سهلة الفتح بسرعة من الداخل.

9. عند الضرورة (مثل عند التعامل مع المواد الخطرة بشكل مشروع)، يجب نشر التحذيرات وقيود الوصول عند مداخل الغرف.

10. يجب تقييم مخاطر إساءة الاستخدام والسرقة والاستخدام غير السليم للمواد البيولوجية والعينات والأدوية الصيدلانية والمواد الكيميائية والمعلومات السرية، وتنفيذ الضمانات المادية المقابلة.

11. يجب أن تكون هناك تصميمات مخصصة لضمان سلامة تخزين المواد الخطرة ونقلها وجمعها ومعالجتها والتخلص منها.

12. يجب أن تفي المعلمات البيئية الداخلية للمختبر —مثل درجة الحرارة والرطوبة والإضاءة والضوضاء والنظافة— بمتطلبات العمل والمتطلبات الصحية ذات الصلة.

13. يجب أن يأخذ تصميم المختبر في الاعتبار أيضًا متطلبات توفير الطاقة وحماية البيئة والراحة، ويتوافق مع متطلبات الصحة المهنية ومتطلبات بيئة العمل المريحة (الإرغونوميكس).

14. يجب أن يحتوي المختبر على تدابير لمنع دخول المفصليات والقوارض.

15. يجب أن تعالج مرافق الحماية الأحيائية في مختبر الحيوانات أيضًا المخاطر البيولوجية المحتملة الناتجة عن تنفس الحيوانات، وإفرازاتها، وشعرها، والخدش والعض، والكفاح، والهروب، والتجارب على الحيوانات (مثل التعرض للعوامل السامة، والفحوصات الطبية، وأخذ العينات، والتشريح، والاختبارات، وغيرها)، وتربية الحيوانات، والتخلص من جيف الحيوانات وإفرازاتها.

16. يجب اختيار مرافق إيواء الحيوانات، والمرافق التجريبية، ومرافق التطهير والتعقيم، ومرافق الغسيل ذات مستوى الحماية المناسب وفقًا لأنواع الحيوانات وحجم أجسامها وعادات معيشتها وأهداف التجارب.

17. لا يجب إعادة تدوير الهواء المستنفد من مختبرات الحيوانات.

ثانياً: متطلبات تصميم المساحات للمختبرات الطبية

يُعد تخطيط المساحات الجزء الأهم في تصميم المختبرات؛ حيث تمثل المساحة المختبرية الكافية الأساس لضمان جودة الاختبارات وسلامة الموظفين. أما المساحة غير الكافية فتمثل خطرًا أمنيًا على المختبر وتؤثر على جودة العمل المخبري.

1. ترشيد المساحة

يتم تحديد التوزيع الرشيد للمساحات بناءً على المعدات التي سيتم وضعها. وفي الوقت نفسه، يجب تحديد حجم المساحة المختبرية مع مراعاة التطور المستقبلي، بحيث يمكن استيعاب الأجهزة والمعدات المقتناة حديثًا على مدى فترة أطول، مما يضمن إنجاز العمل السريري بكفاءة وأمان.

2. مبادئ توزيع المساحات

المبدأ العام لتوزيع المساحات هو جعل الموظفين يشعرون بالراحة دون إحداث هدر، مع الأخذ في الاعتبار بشكل شامل عدد الموظفين، والطرق التحليلية، وحجم الأجهزة.

3. مساحة العمل

يجب أن يسمح حجم مساحة العمل لأقصى عدد من الموظفين بالعمل في نفس الوقت. وتُقسم المساحة الفعالة إلى مناطق نظيفة (المكاتب، وغرف الراحة، وغرف الدراسة)، ومناطق عازلة (مناطق التخزين، ومناطق الإمدادات)، ومناطق ملوثة (مناطق العمل، ومناطق الغسيل، ومناطق تخزين العينات). يجب أن تشمل منطقة العمل المساحة التي يشغلها الموظفون ومساحة الحركة. وتُحسب مساحة العمل ومساحة الدوران من ضمن المساحة المشغولة على الأرضية.

ثالثًا: طاولات العمل ومعدات المختبرات الطبية

يجب تصميم المرافق التكميلية لتلبي وظائف المختبر إلى أقصى حد ممكن؛ حيث تؤثر جودة طاولات العمل والمعدات التكميلية ونوعها وتخطيطها على سلامة المختبر.

تُصنع طاولات العمل بشكل عام وفقًا للمعايير، ويمكن طلبها أو شراؤها مباشرة من الشركات المصنعة. يُفضل اختيار وحدات بناء نمطية صغيرة يمكن نقلها أو إعادة ترتيبها أو إعادة تجميعها بحرية. وعند اختيار طاولات العمل، يجب استطلاع آراء الموظفين. وتتمثل مبادئ اختيار طاولات العمل في “الشكل، والراحة، والوظيفة”.

رابعًا: تصميم التهوية في المختبرات الطبية

لأغراض سلامة المختبر، لا يُنصح باستخدام تنقية التدفق الطبقي في المختبرات التي تتمتع بتهوية متقاطعة بين الشمال والجنوب؛ وإذا تعذر حدوث حمل حراري لهواء المختبر، فيجب تثبيت نظام معالجة هواء مركزي. ولكن في الوقت الحالي، لا تزال الغالبية العظمى من المختبرات تستخدم المراوح الكهربائية على نطاق واسع خلال فصل الصيف الحار، مما قد يؤدي إلى انتشار الأمراض المعدية داخل المختبر. وعلى وجه الخصوص، يُحظر استخدام المراوح الكهربائية بشكل صارم في المختبرات الميكروبيولوجية والطبية الحيوية.

لا تقتصر فوائد التهوية السليمة على إزالة الروائح الضارة والغازات السامة من المختبر فحسب، بل تضمن أيضًا التشغيل الطبيعي للمعدات.

يُدعى حاليًا إلى أن يكون معدل تبديل الهواء 12 مرة في الساعة في المختبرات العامة، وفي المناطق التي تُستخدم فيها الأبخرة والعوامل الخطرة الكيميائية الحيوية. ويصل معدل تبديل الهواء في بعض المناطق إلى 16 مرة في الساعة. وعند تصميم أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء، يجب فهم الاستخدام المقصود لكل غرفة بعناية وبشكل كامل من أجل تحقيق المتطلبات المرجوة. أما الغرف المزودة بمداخن أو خزائن سلامة حيوية -حيث يتم التعامل مع المواد الخطرة بيولوجيًا أو إيواء الحيوانات (وهو أمر نادر في المختبرات السريرية)- فتتطلب نظام هواء أحادي المرور.

يجب تجهيز الغرف التي تتولد فيها كميات كبيرة من الدخان، والتي تُجرى فيها عمليات التشريح والتحليلات النسيجية، بمعدات تهوية خاصة.

عادةً ما تشمل “المختبرات المفتوحة” عمليات خطرة وغير خطرة على حد سواء. ولإتاحة إعادة تدوير هواء المختبر، يجب استخدام معدات إضافية لتسخين الهواء أو تبريده أو إزالة رطوبته أو ترشيحه؛ ويمكن تثبيت نظام معالجة هواء معاد تدويره لتقليل تكاليف الطاقة.

ولتقييم كفاءة جهاز معالجة الهواء في كل مختبر، يجب مراقبة قدرة تبديل الهواء بشكل دوري.

خامسًا: الإمداد بالطاقة والاتصالات في المختبرات الطبية

1. تصميم مصدر الطاقة المطلوب للأجهزة

عند تصميم مصدر الطاقة لأجهزة المختبر، يجب أن يأخذ مصدر الطاقة المصمم في الاعتبار بشكل كامل التخطيط المنطقي، والسلامة، وسهولة الاستخدام؛ بالإضافة إلى تلبية احتياجات الاستخدام الحالية، يجب مراعاة التطور المستقبلي للمختبر، مع توفير سعة توسيع كافية لتلبية احتياجات المختبر. يجب ملاحظة النقاط التالية في تصميم مصدر طاقة الأجهزة:

(1) كمية الكهرباء وعدد المقابس الكهربائية المطلوبة لجميع الأجهزة في المختبر.

(2) ما إذا كانت المقابس الكهربائية ثلاثية الدبابيس أم ثنائية الدبابيس.

(3) توزيع المقابس الكهربائية، لضمان الاستخدام الآمن والمريح.

(4) الجهد الكهربائي (220 فولت أو 380 فولت) والقدرة الكهربائية المطلوبة لكل جهاز.

(5) تُستخدم أجهزة الكمبيوتر الآن على نطاق واسع في المختبرات؛ يجب مراعاة المقابس المطلوبة لأجهزة الكمبيوتر بشكل كامل.

2. تصميم الإضاءة

يُحدد عدد وحدات الإضاءة المطلوبة في المختبر بناءً على العوامل التالية: نوع العمل، ولون أسطح العمل، وألوان السقف والجدران في غرفة العمل، والمسافة بين الإضاءة الثابتة وأسطح العمل، وحجم المساحة المراد إضاءتها.

بمجرد تحديد العوامل المذكورة أعلاه ومعايير شدة الإضاءة المطلوبة، يمكن اختيار عدد معين من وحدات الإضاءة التي تلبي معايير شدة الإضاءة.

القواعد والمعايير الدولية

1. ABSA — متطلبات التصميم ذات الصلة للرابطة الأمريكية للسلامة البيولوجية
2. ACGIH — متطلبات التصميم ذات الصلة للمؤتمر الأمريكي لخبراء الصحة الصناعية الحكوميين
3. AIA — متطلبات التصميم ذات الصلة للمعهد الأمريكي للمهندسين المعماريين
4. ANSI — متطلبات التصميم ذات الصلة للمعهد الوطني الأمريكي للمعايير
5. ASHRAE — متطلبات التصميم ذات الصلة للجمعية الأمريكية لمهندسي التدفئة والتبريد وتكييف الهواء
6. ASTM — متطلبات التصميم ذات الصلة لمنظمة ASTM الدولية (الجمعية الأمريكية للاختبار والمواد)
7. NFPA — متطلبات التصميم ذات الصلة للرابطة الوطنية للحماية من الحرائق (الولايات المتحدة الأمريكية)
8. NIH — متطلبات التصميم ذات الصلة للمعاهد الوطنية للصحة (الولايات المتحدة الأمريكية)
9. NRC — متطلبات التصميم ذات الصلة للجنة التنظيمية النووية الأمريكية
10. دليل السلامة البيولوجية للمختبرات لمنظمة الصحة العالمية (WHO)
11. السلامة البيولوجية في المختبرات الميكروبيولوجية والطبية الحيوية لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها/المعاهد الوطنية للصحة الأمريكية
12. المعهد الأمريكي للمهندسين المعماريين — دليل التخطيط والتصميم لمختبرات البحوث الطبية الحيوية

القواعد والمعايير الصينية

1. GB/T 19489-2004 المختبرات — المتطلبات العامة للسلامة البيولوجية
2. GB/T 50346-2004 الكود المعماري والتقني لمختبرات السلامة البيولوجية
3. WS 233-2002 المبادئ التوجيهية العامة للسلامة في المختبرات الميكروبيولوجية والطبية الحيوية
4. GB/T 50073-2001 كود تصميم الغرف النظيفة (المباني الصناعية النظيفة)
5. JGJ 71-1990 كود البناء والقبول للغرف النظيفة
6. JGJ 16-2008 كود التصميم الكهربائي للمباني المدنية
7. GB 50303-2002 كود قبول جودة بناء الهندسة الكهربائية للمباني
8. GB 50015-2003 كود تصميم إمدادات المياه والصرف الصحي للمباني
9. GB 50242-2002 كود قبول جودة بناء هندسة إمدادات المياه والصرف الصحي والتدفئة للمباني
10. GB 50019-2003 كود تصميم التدفئة والتهوية وتكييف الهواء
11. GB 50243-2002 كود قبول جودة بناء هندسة التهوية وتكييف الهواء
12. GB 50210-2001 كود قبول جودة بناء هندسة الديكور والتشطيب للمباني
13. JGJ 91-93 كود تصميم مباني المختبرات العلمية
14. Jianbiao 127-2009 المعيار البنائي لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها
15. GB 50189-2005 المعيار التصميمي لكفاءة الطاقة في المباني العامة