Phần 1 Quy cách thiết kế phòng thí nghiệm y tế thông minh

Dù là xây dựng phòng thí nghiệm mới, cải tạo hay mở rộng phòng thí nghiệm hiện có, quy trình này đều chặt chẽ và phức tạp, phải tuân thủ các quy cách và tiêu chuẩn thiết kế liên quan về xây dựng phòng thí nghiệm. Trong thiết kế phòng thí nghiệm, không gian, bàn làm việc, tủ lưu trữ, cơ sở thông gió, chiếu sáng, v.v. đều phải tuân theo các quy định và yêu cầu tương ứng, nhằm xây dựng phòng thí nghiệm hiệu quả, đầy đủ chức năng và được cân nhắc kỹ lưỡng.

I. Nguyên tắc thiết kế và yêu cầu cơ bản của phòng thí nghiệm y tế

  1. Việc lựa chọn địa điểm, thiết kế và thi công phòng thí nghiệm phải tuân thủ các quy định và yêu cầu của cơ quan bảo vệ môi trường và xây dựng quốc gia và địa phương.

  2. Bố trí phòng cháy chữa cháy và lối thoát an toàn của phòng thí nghiệm phải tuân thủ các quy định và yêu cầu phòng cháy chữa cháy quốc gia, đồng thời cân nhắc các yêu cầu đặc biệt về an toàn sinh học; khi cần thiết, phải tìm kiếm lời khuyên của cơ quan phòng cháy chữa cháy trước.

  3. An ninh phòng thí nghiệm phải tuân thủ các quy định và yêu cầu quản lý an ninh của các cơ quan quốc gia liên quan đối với loại cơ sở này.

  4. Vật liệu xây dựng và thiết bị sử dụng trong phòng thí nghiệm phải tuân thủ các quy định và yêu cầu của các cơ quan quốc gia liên quan quản lý sản xuất, bán và sử dụng các sản phẩm này.

  5. Thiết kế phòng thí nghiệm phải đảm bảo mức độ bảo vệ chống lại các mối nguy sinh học, hóa học, phóng xạ và vật lý được kiểm soát trong phạm vi được đánh giá và chấp nhận được, cung cấp môi trường làm việc an toàn cho các khu vực văn phòng liên quan và không gian công cộng liền kề, đồng thời ngăn ngừa tác hại đối với môi trường.

  6. Hành lang và lối đi của phòng thí nghiệm không được cản trở việc di chuyển của nhân viên và hàng hóa.

  7. Phải thiết kế lối sơ tán khẩn cấp và đánh dấu rõ ràng các lối thoát khẩn cấp.

  8. Cửa phòng phải được lắp khóa theo nhu cầu; khóa phải dễ dàng mở nhanh từ bên trong.

  9. Khi cần thiết (ví dụ: khi xử lý hợp pháp vật liệu nguy hiểm), phải dán cảnh báo và hạn chế truy cập tại lối vào phòng.

  10. Phải đánh giá rủi ro về việc lạm dụng, trộm cắp và sử dụng không đúng cách vật liệu sinh học, mẫu, dược phẩm, hóa chất và thông tin mật, đồng thời triển khai các biện pháp bảo vệ vật lý tương ứng.

  11. Phải có thiết kế chuyên dụng để đảm bảo an toàn trong lưu trữ, vận chuyển, thu thập, xử lý và tiêu hủy vật liệu nguy hiểm.

  12. Tham số môi trường trong nhà của phòng thí nghiệm — như nhiệt độ, độ ẩm, độ chiếu sáng, tiếng ồn và độ sạch — phải đáp ứng yêu cầu công việc và các yêu cầu vệ sinh liên quan.

  13. Thiết kế phòng thí nghiệm cũng phải cân nhắc yêu cầu tiết kiệm năng lượng, bảo vệ môi trường và sự thoải mái, đồng thời tuân thủ yêu cầu sức khỏe nghề nghiệp và yêu cầu công thái học.

  14. Phòng thí nghiệm phải có biện pháp ngăn chặn sự xâm nhập của động vật chân khớp và động vật gặm nhấm.

  15. Cơ sở bảo vệ an toàn sinh học của phòng thí nghiệm động vật cũng phải giải quyết các mối nguy sinh học tiềm ẩn phát sinh từ hô hấp, bài tiết, lông, cào cắn, vật lộn, trốn thoát của động vật, thí nghiệm động vật (ví dụ: tiếp xúc với tác nhân độc hại, khám sức khỏe, lấy mẫu, mổ xẻ, kiểm tra, v.v.), chăn nuôi động vật, cũng như việc tiêu hủy xác động vật và chất thải bài tiết.

  16. Phải lựa chọn cơ sở nuôi nhốt động vật, cơ sở thí nghiệm, cơ sở khử trùng và tiệt trùng, cơ sở rửa có mức độ bảo vệ phù hợp theo loài, kích thước cơ thể, thói quen sống và mục tiêu thí nghiệm của động vật.

  17. Không khí thải ra từ phòng thí nghiệm động vật không được tái tuần hoàn.

II. Yêu cầu thiết kế không gian của phòng thí nghiệm y tế

Quy hoạch không gian là bộ phận quan trọng nhất trong thiết kế phòng thí nghiệm; không gian phòng thí nghiệm đầy đủ là nền tảng đảm bảo chất lượng kiểm nghiệm và an toàn cho nhân viên. Không gian không đủ là một mối nguy hiểm an toàn cho phòng thí nghiệm và ảnh hưởng đến chất lượng công việc của phòng thí nghiệm.

1. Không gian hợp lý hóa

Việc phân bổ không gian hợp lý phải được xác định dựa trên các thiết bị sẽ được đặt. Đồng thời, kích thước không gian phòng thí nghiệm phải được xác định với tầm nhìn đến sự phát triển trong tương lai, để có thể chứa các dụng cụ và thiết bị mới mua trong thời gian dài hơn, đảm bảo công việc lâm sàng được hoàn thành một cách hiệu quả và an toàn.

2. Nguyên tắc phân bổ không gian

Nguyên tắc chung của phân bổ không gian là làm cho nhân viên cảm thấy thoải mái mà không gây lãng phí, xem xét toàn diện số lượng nhân viên, phương pháp phân tích và kích thước của các dụng cụ.

3. Không gian làm việc

Kích thước không gian làm việc phải cho phép số lượng nhân viên tối đa làm việc cùng lúc. Không gian hiệu quả phải được chia thành khu vực sạch (văn phòng, phòng nghỉ, phòng học), khu vực đệm (khu vực lưu trữ, khu vực cung cấp) và khu vực bị ô nhiễm (khu vực làm việc, khu vực rửa, khu vực lưu trữ mẫu bệnh phẩm). Khu vực làm việc phải bao gồm diện tích mà nhân viên chiếm dụng và không gian để di chuyển. Không gian làm việc và không gian lưu thông phải được quy đổi thành diện tích chiếm dụng trên sàn nhà.

III. Bàn thí nghiệm và thiết bị của phòng thí nghiệm y tế

Các cơ sở vật chất phụ trợ phải được thiết kế để đáp ứng các chức năng của phòng thí nghiệm ở mức độ lớn nhất; chất lượng, loại hình và bố trí của bàn thí nghiệm và thiết bị phụ trợ ảnh hưởng đến sự an toàn của phòng thí nghiệm.

Bàn thí nghiệm thường được sản xuất theo tiêu chuẩn và có thể đặt hàng hoặc mua trực tiếp từ các nhà sản xuất. Tốt nhất nên chọn đơn vị mô-đun nhỏ có thể di chuyển, sắp xếp lại hoặc lắp ráp lại tùy ý. Khi lựa chọn bàn thí nghiệm, phải tham khảo ý kiến của nhân viên. Nguyên tắc lựa chọn bàn thí nghiệm là “hình dáng, sự thoải mái và chức năng”.

IV. Thiết kế thông gió của phòng thí nghiệm y tế

Vì sự an toàn của phòng thí nghiệm, không khuyến nghị thanh lọc dòng chảy tầng đối với các phòng thí nghiệm có thông gió xuyên hướng bắc-nam; nếu không khí trong phòng thí nghiệm không thể đối lưu, phải lắp đặt hệ thống xử lý không khí trung tâm. Tuy nhiên, hiện tại, phần lớn các phòng thí nghiệm vẫn sử dụng rộng rãi quạt điện trong mùa hè nóng bức, điều này có thể dẫn đến lây lan các bệnh truyền nhiễm trong phòng thí nghiệm. Đặc biệt, việc sử dụng quạt điện phải bị nghiêm cấm trong các phòng thí nghiệm vi sinh vật và y sinh học.

Thông gió phù hợp không chỉ loại bỏ mùi có hại và khí độc khỏi phòng thí nghiệm mà còn đảm bảo hoạt động bình thường của thiết bị.

Hiện nay, người ta ủng hộ rằng ở các phòng thí nghiệm thông thường và các khu vực sử dụng hơi và tác nhân nguy hiểm hóa sinh, tỷ lệ trao đổi không khí nên là 12 lần trao đổi không khí mỗi giờ. Ở một số khu vực, tỷ lệ trao đổi không khí đạt 16 lần trao đổi không khí mỗi giờ. Khi thiết kế hệ thống sưởi ấm, thông gió và điều hòa không khí, phải hiểu rõ và đầy đủ mục đích sử dụng của từng phòng để đạt được các yêu cầu mong muốn. Các phòng có ống khói hoặc tủ an toàn sinh học—nơi xử lý vật liệu nguy hiểm sinh học hoặc nuôi nhốt động vật (hiếm gặp trong các phòng thí nghiệm lâm sàng)—cần có hệ thống không khí một chiều.

Các phòng tạo ra lượng khói lớn và nơi thực hiện khám nghiệm tử thi và phân tích mô học phải được trang bị thiết bị thông gió đặc biệt.

“Phòng thí nghiệm mở” thường bao gồm cả hoạt động nguy hiểm và không nguy hiểm. Để cho phép không khí phòng thí nghiệm được tuần hoàn lại, phải sử dụng thiết bị bổ sung để sưởi ấm, làm mát, khử ẩm hoặc lọc không khí; có thể lắp đặt hệ thống xử lý không khí tuần hoàn để giảm chi phí năng lượng.

Để đánh giá hiệu quả của bộ xử lý không khí của từng phòng thí nghiệm, năng lực trao đổi không khí phải được giám sát định kỳ.

V. Cung cấp điện và truyền thông trong phòng thí nghiệm y tế

1. Thiết kế nguồn điện yêu cầu cho các thiết bị

Trong quá trình thiết kế nguồn điện cho các thiết bị phòng thí nghiệm, nguồn điện được thiết kế phải xem xét đầy đủ bố trí hợp lý, an toàn và tiện lợi khi sử dụng; ngoài việc đáp ứng nhu cầu sử dụng hiện tại, còn phải xem xét sự phát triển trong tương lai của phòng thí nghiệm, có đủ khả năng mở rộng để đáp ứng nhu cầu của phòng thí nghiệm. Cần lưu ý các điểm sau trong thiết kế nguồn điện cho thiết bị:

(1) Lượng điện và số lượng ổ cắm điện mà tất cả các thiết bị trong phòng thí nghiệm yêu cầu.

(2) Xác định ổ cắm điện là loại ba chân hay hai chân.

(3) Phân bố ổ cắm điện, đảm bảo sử dụng an toàn và tiện lợi.

(4) Điện áp (220 V hoặc 380 V) và công suất mà mỗi thiết bị yêu cầu.

(5) Hiện nay máy tính được sử dụng rộng rãi trong các phòng thí nghiệm; cần xem xét đầy đủ các ổ cắm cần thiết cho máy tính.

2. Thiết kế chiếu sáng

Số lượng thiết bị chiếu sáng cần thiết trong phòng thí nghiệm được xác định bởi các yếu tố sau: loại công việc, màu sắc bề mặt làm việc, màu sắc trần nhà và tường của phòng làm việc, khoảng cách giữa hệ thống chiếu sáng cố định và bề mặt làm việc, cũng như kích thước không gian cần chiếu sáng.

Sau khi đã xác định các yếu tố trên và tiêu chuẩn độ rọi yêu cầu, có thể lựa chọn một số lượng nhất định thiết bị chiếu sáng đáp ứng tiêu chuẩn độ rọi.

Quy tắc và Tiêu chuẩn Quốc tế

  1. ABSA — Yêu cầu thiết kế liên quan của Hiệp hội An toàn Sinh học Hoa Kỳ
  2. ACGIH — Yêu cầu thiết kế liên quan của Hội nghị Vệ sinh Công nghiệp Chính phủ Hoa Kỳ
  3. AIA — Yêu cầu thiết kế liên quan của Viện Kiến trúc sư Hoa Kỳ
  4. ANSI — Yêu cầu thiết kế liên quan của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ
  5. ASHRAE — Yêu cầu thiết kế liên quan của Hiệp hội Kỹ sư Hệ thống sưởi, Làm lạnh và Điều hòa không khí Hoa Kỳ
  6. ASTM — Yêu cầu thiết kế liên quan của ASTM Quốc tế (Hiệp hội Vật liệu và Thử nghiệm Hoa Kỳ)
  7. NFPA — Yêu cầu thiết kế liên quan của Hiệp hội Phòng cháy Chữa cháy Quốc gia (Hoa Kỳ)
  8. NIH — Yêu cầu thiết kế liên quan của Viện Y tế Quốc gia (Hoa Kỳ)
  9. NRC — Yêu cầu thiết kế liên quan của Ủy ban Quản lý Hạt nhân Hoa Kỳ
  10. Sổ tay An toàn Sinh học Phòng thí nghiệm của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO)
  11. An toàn Sinh học trong các Phòng thí nghiệm Vi sinh vật và Y sinh học của CDC/NIH Hoa Kỳ
  12. Viện Kiến trúc sư Hoa Kỳ — Sổ tay Quy hoạch và Thiết kế Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Y sinh học

Quy tắc và Tiêu chuẩn Trung Quốc

  1. GB/T 19489-2004 Phòng thí nghiệm — Yêu cầu chung về An toàn Sinh học
  2. GB/T 50346-2004 Quy tắc Kỹ thuật và Kiến trúc cho Phòng thí nghiệm An toàn Sinh học
  3. WS 233-2002 Hướng dẫn An toàn chung cho Phòng thí nghiệm Vi sinh vật và Y sinh học
  4. GB/T 50073-2001 Quy tắc Thiết kế Phòng sạch (Nhà xưởng sạch)
  5. JGJ 71-1990 Quy tắc Thi công và Nghiệm thu Phòng sạch
  6. JGJ 16-2008 Quy tắc Thiết kế Điện cho Công trình Dân dụng
  7. GB 50303-2002 Quy tắc Nghiệm thu Chất lượng Thi công Kỹ thuật Điện Xây dựng
  8. GB 50015-2003 Quy tắc Thiết kế Cấp và Thoát nước Xây dựng
  9. GB 50242-2002 Quy tắc Nghiệm thu Chất lượng Thi công Công trình Cấp nước, Thoát nước và Hệ thống sưởi Xây dựng
  10. GB 50019-2003 Quy tắc Thiết kế Hệ thống sưởi, Thông gió và Điều hòa không khí
  11. GB 50243-2002 Quy tắc Nghiệm thu Chất lượng Thi công Công trình Thông gió và Điều hòa không khí
  12. GB 50210-2001 Quy tắc Nghiệm thu Chất lượng Thi công Công trình Trang trí và Hoàn thiện Xây dựng
  13. JGJ 91-93 Quy tắc Thiết kế Công trình Phòng thí nghiệm Khoa học
  14. Jianbiao 127-2009 Tiêu chuẩn Xây dựng cho Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh
  15. GB 50189-2005 Tiêu chuẩn Thiết kế Hiệu quả Năng lượng cho Công trình Công cộng