IT202000019984A1 - Laboratorio biotecnologico mobile bsl3ag ad evacuazione rapida - Google Patents

Description

Laboratorio Biotecnologico mobile BSL3ag ad evacuazione rapida

DESCRIZIONE

dell?invenzione avente per TITOLO: ?Laboratorio Biotecnologico mobile classificato BSL3-ag ad evacuazione rapida?,

1.2 RIASSUNTO

Il laboratorio mobile si compone di due unit? modulari, la prima unit? modulare ospita il laboratorio di analisi virologica composta da un ingresso operatori e un ingresso prodotti a cui si accede al laboratorio vero e proprio, la seconda unit? ? il supporto tecnico di Utilities .

1.3 DESCRIZIONE

Il laboratorio esplica la sua attivit? nel campo della diagnostica microbiologica, virologica e di immunopatologia con servizi di consulenza in tutte le discipline suddette. In essa possono operare biologi o infettivologi che hanno competenza pluridisciplinare.

Il laboratorio mobile si caratterizza quale dispositivo medico finalizzato alla prevenzione e alla individuazione in ?campo? per la diagnosi delle malattie causate da microrganismi o virus. Fornisce inoltre la prima analisi nei terreni agricoli di particolari problematiche nelle patologie infettive operando da supporto alla ricerca clinica, attivit? diagnostica e di consulenza.

Il laboratorio mobile si compone di due unit? modulari, la prima unit? modulare ospita il laboratorio di analisi virologica composta da un ingresso operatori e un ingresso prodotti a cui si accede al laboratorio vero e proprio, la seconda unit? ? il supporto tecnico di Utilities contenuto in due container standard uno, quello laboratorio, classe 45ft 1EEE e quello per i services classe 30 ft 1BBB dotati ambedue da pistoni idraulici per i piedini di appoggio e dotati di tre rampe di accesso.

Il laboratorio in classe BLS3-ag interamente in classe 100 con pavimento su griglie in AISI 316 Easpirante e iniezione d?aria pulita dal soffitto ed ? ideato per evitare che eventuali virus portati all?interno non si propaghino all?ambiente esterno la filtrazione avviene su filtri HEPA con efficienza del 99,995 MPPS in classe H14 (norma EN 1822) lavorando in depressione a - 2.

Pur avendo accesso per gli operatori da un sistema a docce d?aria e a lampade UV si ? sempre cercato una soluzione al sistema di evacuazione veloce di personale da un sistema protetto entro 5 secondi. Il 1? sistema innovativo di evacuazione del personale che il laboratorio avr? uno spazio adeguato per due operatori provvisto da una doppia porta a tenuta con funzione di uscita d?emergenza. Aprendo la prima porta l?aria in sovrappressione impedisce la contaminazione tra i due ambienti e appena chiusa la prima porta l?aria arriva da una sovrappressione a decompressione con un lavaggio rapido d?aria autonomo rispetto all?impianto HVAC del laboratorio con effetto di decontaminazione immediata ed apertura automatica della seconda porta ermetica a guarnizione di neoprene. Il modulo ?passbox emergency? tra le due porte interbloccanti ? certificato REI 120.

IL LABORATORIO BIOTECNOLOGICO.

L?intero laboratorio sar? tutto condizionato con impianti di tipo civile a mezzo di sistema HVAC ed in pi? il reparto produttivo sar? condizionato a norma del BLS 3.

DATI BASE DI PROGETTO.

CONDIZIONI AL SITO

Per il presente studio sono state assunte le seguenti condizioni ambientali normali del terreno, da verificarsi comunque in sede di progettazione esecutiva e verifica nei siti di spostamente.

Temperatura estiva: media 28 ?C

max. 37 ?C

Temperatura invernale: min. 1 ?C

media 9 ?C

Umidit? relativa: 55% a 32 ?C

Piovosit? annua: 1200 mm

Velocit? del vento: 100 Km / h max

Portanza del terreno: 0,5 Kg / cm2

Zona sismica: S6

LIMITI DI BATTERIA

Ai limiti di batteria dell'impianto devono essere resi disponibili:

* acqua potabile;

* energia elettrica;

* metano;

* rete fognaria.

LA STRUTTURA DEL LABORATORIO E I LOCALI ANNESSI: PROGETTAZIONE E COMPUTI METRICI

? stato progettato un laboratorio in secondo i dettami delle camere bianche, per eseguire le varie operazioni in ambiente asettico; le pareti interne realizzate con Alubond; quelle perimetrali realizzate in acciaio, saranno rivestite in Aisi 316, le pareti interne, inoltre, saranno irrigidite con dei pilastri in profilato 50 con relative travi di collegamento dello stesso tipo, aventi lo scopo di sostenere le tubazioni degli impianti. Il pavimento sar? posto su una Griglia in Aisi 316.

ALTRI IMPIANTI: PROGETTAZIONE.

Impianti a sevizio del laboratorio

- Quadro elettrico generale e distribuzioni

- Impianto antincendio con rilevazione fumi e relativa centralina

- Impianto condizionamento ambientale e ricambi aria

- Impianto gas tecnici

- Impianto aria compressa

- Impianto idrico sanitario ed adduzione doccia e lavaocchi

- Quadro elettrico generale e distribuzioni :

L'ubicazione di detto quadro sar? nelle immediate vicinanze dell'ingresso all?interno del modulo utility n? 06.

Tutti gli impianti di alimentazione saranno sezionati ed a monte di ciascuno verr? installata apposita protezione di tipo magnetotermica differenziale, per cui avremo sia una protezione generale con protezione differenziale da 0,3 A che tante protezioni singole con protezione differenziale 0,03 A per ogni zona operativa ed ogni settore.

Linee singole saranno realizzate per le luci di emergenza e d'indicazione delle vie di fuga, per l'impianto rilevazione fumi e per l?eventuale impianto controllo accessi.

Tutte le linee di distribuzione saranno protette in apposite passerelle metalliche isolate, munite di coperchi di protezione, e da esse saranno derivate tutte le utenze a mezzo di apposite cassette di derivazione.

I collegamenti alle varie utenze avverranno con appositi cavi unipolari del tipo antifiamma e a norma CEI 20-22 ; per le derivazioni, ove possibile si utilizzeranno o canaline o tubazioni in materiale plastico autoestinguente con marchio IMQ nei diametri appropriati, lasciando sempre libero almeno un terzo dei condotti e dividendo i circuiti di controllo e/o trasmissione dati da quelli di potenza.

Si provveder? alla illuminazione localizzata dei singoli reparti o zone con apposite plafoniere ad incasso aventi grado di protezione IP55, fermo restando la possibilit? di poter isolare una intera zona dal quadro generale.

Particolare cura sar? posta per la realizzazione della rete generale di terra con la installazione di pi? nodi equipotenziali per le terre elettriche, metalliche esposte e le tubazioni, opportunamente collegate ad appositi pozzetti esterni completi di puntazze in acciaio ramato ed uniti tra loro con treccia di rame interrata per la realizzazione di un anello di protezione dell'intero capannone.

Una linea di potenza separata sar? installata per l'alimentazione delle apparecchiatura necessarie al condizionamento dei locali e per tutte le utenze tecnologiche in generale.

Il bombolaio sar? protetto da apposita gabbia contro le scariche atmosferiche e la stessa sar? collegata all'anello generale delle messe a terra.

Dove necessario, tutte le utenze di laboratorio con potenza superiore a 1 KW saranno alimentate a mezzo prese interbloccate a norma CEI per cui le apparecchiature, qualora non lo fossero, saranno provviste di apposite spine a norma.

Impianto antincendio con rilevazione fumi e relativa centralina :

L'intera aria operativa sar? protetta da rilevatori di fumo, ed in particolare l'intero impianto sar? suddiviso nelle seguenti zone:

1) Zona sovrastante il controsoff?tto a tenuta ;

2) Zona sottostante il pavimento;

3) Singoli locali di lavorazione (in disegno sez.01/2/3/4/5);

4) Zona impianti tecnologici utility (in disegno sez.06);

Ognuno dei seguenti settori far? capo alla centralina di gestione allarmi del tipo ad otto zone munita di combinatore telefonico a quattro chiamate, e di dispositivo di sicurezza contro gli atti di vandalismo e la mancanza di energia elettrica.

Tutto il sistema sar? collegato ad appositi sistemi di allarme antincendio di tipo ottico ed acustico a mezzo sirene esterne ed interne oltre a lampeggiatori di segnalazione.

Saranno opportunamente segnalate le vie di fuga e la posizione delle lampade di emergenza sar? tale da favorire il riconoscimento delle suddette in caso di mancanza di alimentazione elettrica.

Tutte le porte che danno verso l'esterno delle aree delimitate o delle varie zone operative saranno del tipo a tenuta stagna con grado di protezione REI 120 e munite d? apposita maniglia antipanico.

A causa della particolarit? dei laboratori in esercizio e a causa della presenza in campo di gas ad elevato potere di combustione e scoppio, un qualsiasi allarme di tipo incendio azioner? immediatamente delle elettrovalvole di tipo elettromeccanico per interrompere l'erogazione dei gas a monte di qualsiasi fonte di utilizzo.

Dette elettrovalvole saranno del tipo a riarmo manuale, come prescritto dalle normative di sicurezza, e possono essere riarmate solo dal personale addetto previa verifica dell'effettivo scampato pericolo. Distribuiti in modo uniforme in tutta l'area verranno installati estintori a polvere da Kg 6 con apposita staffa a muro e cartello indicatore e, nelle immediate vicinanze del varco di accesso, sar? installata una cassetta UNI 45 con apposita lancia e naspro della lunghezza di metri 30 per interventi di emergenza. In fase di presentazione della pratica antincendio c/o le competenti autorit? dei VVFF si studier? con loro la possibilit? di installare, se necessario, sotto il pavimento e/o sopra il controsoffitto, un apposito impianto di spegnimento automatico del tipo a gas ex Halon onde evitare il propagarsi di incendi nella suddetta zona non facilmente accessibile.

- Impianto condizionamento ambientale e ricambi aria :

Trattandosi di laboratorio BLS3 il condizionamento di detti locali dovr? soddisfare particolari condizioni quali:

1) Mantenimento dei giusti valori di temperatura ed umidit? relativa

2) Garantire i corretti ricambi d'aria e lavorare in depressione rispetto all?ambiente esterno (-35) 3) Garantire il non propagarsi di sostanze o gas negli ambienti

4) Garantire che le immissioni in atmosfera dell'aria in esubero siano controllate.

A tale scopo si ? impostata la seguente filosofia impiantistica :

a) Sar? installata una Unit? di Trattamento Aria (UTA) del tipo a tutta aria esterna su filtri ULPA per poter garantire i corretti ricambi d'aria.

b) Saranno installati dei fan-coil a quattro tubi per il mantenimento delle condizioni ambientali.

c) Sar? installato un impianto di estrazione e purificazione dell'aria in eccesso prima della sua immissione in atmosfera.

L?aria esterna, prima di essere immessa negli ambienti, avr? i seguenti trattamenti :

1) Filtrazione con filtri a sacco e filtrazione con filtri assoluti con resa del 99,999 %

2) Passaggio su batteria calda alimentata da apposita caldaia con salto termico 80-70?C per il controllo della temperatura nel periodo invernale.

3) Passaggio su batteria fredda alimentata da apposito gruppo di refrigerazione con salto termico 7-12 ?C per il controllo della temperatura nel periodo estivo.

4) Passaggio in zona di umidificazione a mezzo pompa con getto su pacco lamellare per il controllo della umidit? relativa.

5) Passaggio su batteria calda di post-riscaldamento sia per il ripristino delle temperature in caso di intervento dell'umidificatore, sia per l'abbassamento dell'umidit? in eccesso nel periodo estivo.

Dopo tali trattamenti l'aria verr? immessa in apposite canalizzazioni a sezione quadrangolare e/o circolare e trasportata nelle singole zone operative; la sua immissione in ambiente avverr? da appositi anemostati circolari muniti di serrande di regolazione per la corretta taratura.

In uscita dall'UTA saranno installate strumentazioni atte al controllo continuativo dei valori di temperatura ed umidit?. Tali apparecchiature, facenti capo ad un quadro di controllo, comanderanno la chiusura e/o l'apertura delle valvole a tre vie sezionatrici delle singole batterie, nonch? l'intervento della pompa di umidificazione.

L'aria in eccesso, data dalla differenza dell'aria in ingresso meno quella eventualmente sottratta dalle cappe e meno un 20 % dovuto sia a fughe accidentali sia al fatto di far rimanere i locali in leggera sovrappressione, verr? ripresa da apposite bocchette posizionate nel pavimento galleggiante e canalizzata.

Sar? inviata ad un estrattore, munito di filtro a sacco e di filtro assoluto con efficienza 99,999 %, e passer? anche su lampade a raggi UV prima di essere immessa in atmosfera in modo da scongiurare qualsiasi forma di inquinamento ambientale.

Data la installazione di filtri assoluti sar? altres? necessario installare anche dei pressostati differenziali per intasamento filtri i quali segnaleranno, su apposito pannello luminoso, la necessit? di sostituzione dei suddetti.

Il mantenimento della temperatura ambiente, variabile a causa delle dispersioni verso l'esterno e dalla presenza del personale, sar? garantito nei singoli ambienti a mezzo fan-coil del tipo a quattro tubi e doppia batteria calda/fredda: dette batterie saranno alimentate a mezzo valvole a tre vie con regolazione millimetrica e le stesse saranno gestite dai valori risultanti dalla installazione di singoli termostati ambiente.

L'alimentazione calda e fredda sar? garantita dalla caldaia e dal refrigeratore e, quindi, gli stessi avranno una potenzialit? tale da sopperire sia alle esigenze dell'UTA che del circuito fan-coil. Nei bagni, infatti, saranno installati degli estrattori a parete e le porte di ingresso saranno munite di griglie di transito: in tal modo si garantir? sia il ricambio d'aria sia il non stagnarsi di cattivi odori.

In detti locali verranno installati solo dei semplici termosifoni per garantire il mantenimento della temperatura nel periodo invernale.

- Fornitura e posa in opera di UTA per trattamento aria primaria avente le seguenti caratteristiche : a) Reparto di filtrazione con:

1) filtri a tasche in microfibre di vetro efficienza 85 % ASHRAE 52-76 opacimetro ;

2) prefiltro a celle rigenerabili in fibra sintetica di tipo pieghettato, spessore 48 mm, efficienza 84 % granumetrico ;

3) filtro assoluto poliedrico a piccole pieghe ed alta portata media filtrante costituita da carta in fibra di vetro, efficienza 99,999 % DOP.

b) Ventilatore centrifugo a doppia aspirazione a pale avanti, con velocit? di rotazione 3307 giri/min., efficienza 63 %, portata 1700 mc/h, statica utile 50 mm H20.

c) Batteria raffreddante in rame con alette in alluminio, portata 1700 mc/h potenzialit? 20.000 Fr/h con fluido 7 - 12 ?C

d) Batteria riscaldante in rame con alette in alluminio, portata 1700 mc/h, potenzialit? 26.000 Kcal/h, con fluido 70 - 80 ?C

e) Reparto di umidificazione di tipo a pacco con pompa costituita da setti evaporanti alveolari in pura cellulosa, impregnata con resine termoplastiche ed additivata con agenti conservanti, efficienza 60-65 %.

f) Separatore di gocce a una piega e due facce in lamiera zincata

g) Batteria di postriscaldamento in rame con alette di alluminio, portata 1700 mc/h, potenzialit? 21.000 Kcal/h, con fluido 70-80 ?C.

h) Copertura parapioggia in lamiera zincata per installazione esterna ;

i) Pressostato differenziale per segnalazione intasamento filtri produzione di primaria marca ;

Impianto gas tecnici :

Verr? realizzato in apposito bombolaio esterno - posizionato a 12 metri di distanza dalla struttura - per il contenimento di n?4 settori di stoccaggio gas tecnologici.

Dal bombolaio ed in apposito cavedio in cemento esterno mobile del tipo ispezionabile, verranno inviati i singoli gas alle utenze attraverso valvole a depressione comandate dalla centralina di gestione allarmi poste sia all?ingresso del capannone, sia prima di entrare sotto il pavimento galleggiante.

La distribuzione all'interno delle singole stanze di utilizzo avverr? con tubazioni in AISI 316; nelle immediate vicinanze del posizionamento dei banchi di lavoro le suddette saranno attestate con apposite valvole di chiusura.

Ogni settore del bombolaio avr? una apposita rastrelliera per lo stoccaggio di n? 2 bombole di cui una in esercizio ed una di riserva, completa dei riduttori di primo stadio per rendere possibile il trasporto dei vari gas fino alle utenze.

Impianto aria compressa:

Necessitando anche di aria compressa la stessa verr? prodotta da un compressore elettrico bistadio e bicilindrico con serbatoio di accumulo di 500 It. e possibilit? di pressione continua fino a 8 Ate con una portata di circa 740 It./min.

Prima di immettere l'aria compressa nelle tubazioni, AISI 316, per il raggiungimento delle utenze la stessa verr? inviata ad un essiccatore con freon R134A : tutto questo per evitare il trasporto di fastidiosa umidit? e l?installazione di singoli raccoglitori negli ambienti.

Detto essiccatore in accordo con le normative CEE sar? del tipo ad espansione diretta senza glicole e completo di separatore e scaricatore automatico della condensa, portata massima di esercizio 16 bar. Impianto idrico sanitario ed adduzione doccia e lavaocchi

Oltre al normale impianto idrico sanitario per i servizi igienici eseguito con tubazioni di Aisi 316L rivestito per il carico e tubazione in PVC per lo scarico, saranno predisposte tubazioni di scarico per tutti i lavelli dei vari laboratori.

Una particolare linea di adduzione sar? predisposta sopra il controsoffitto per installare, nel corridoio dei laboratori tecnici, una doccia completa di maniglione per l'utilizzo da parte del personale in caso sia necessario un immediato lavaggio degli indumenti per decontaminazione.

Un?altra linea di adduzione sar? predisposta sotto il pavimento per la installazione di n? 2 apparecchi lavaocchi.

1.4 RIVENDICAZIONI

Si rivendica l?innovazione del modulo di evacuazione del personale che si richiama dalla descrizione di prima. Il 1? sistema innovativo di evacuazione del personale ?passbox emergency? che il laboratorio avr? uno spazio adeguato per due operatori provvisto da una doppia porta a tenuta con funzione di uscita d?emergenza. Aprendo la prima porta l?aria in sovrappressione impedisce la contaminazione tra i due ambienti e appena chiusa la prima porta l?aria arriva da una sovrappressione a decompressione con un lavaggio rapido d?aria autonomo rispetto all?impianto HVAC del laboratorio con effetto di decontaminazione immediata ed apertura automatica della seconda porta ermetica a guarnizione di neoprene.

Attualmente l?uscita di sicurezza in caso di emergenza dai laboratori BLS 3-4 ? costituito o da un pannello collassabile o dalla normale porta a maniglione antipanico cos? come previsto anche dalle procedure e linee guida dell?OMS, ma bisogna anzitutto attenersi pi? alle norme australiane che prevedono per i laboratori BSL3 e BSL3+ australiana e neo-zelandese (AS/NZS 2243.3:2003) che fornisce una linea direttrice sulla certificazione di un laboratorio di contenimento fisico di livello 3 la norma stabilisce che ?un BSL3 deve essere costruito in modo da raggiungere, al momento del commissioning, sottoponendolo a una pressione differenziale di 200 pascal, un tasso di perdita d?aria inferiore a 120 L/min. In ogni momento successivo al commissioning, si deve mantenere un tasso di fuga d?aria non superiore a 1200 L/min?.

Il concetto sulla sicurezza nei laboratori di contenimento oggi ? destinato ad essere rivisto alla luce delle recenti pandemie Sars e Covid-19 e l?innovazione industriale oggetto del presente brevetto ? proprio quello di sopperire a questa carenza, perch? ? vero che in caso di emergenza il personale deve velocemente evacuare la zona oggetto di incidente biologico ma bisogna evitare che esca anche il materiale oggetto della eventuale ricerca con la cui fuoriuscita avremmo una contaminazione del mondo esterno.

La soluzione ideata ? un pass box a doppia porta con sanitizzazione all?interna del box mediante atomizzazione e con pressurizzazione controllata positiva all?entrata dell?operatore o operatori max 2 in modo che nulla dal laboratorio (-2) entri nel box (+2) ma chiusa la prima porta con gli operatori all?interno avviene in automatico una inversione di pressione da positiva a negativa grazie al sistema ausiliario di cui ? dotato il box pari a 4000 m3/min l?impianto ausiliario ed indipendente UTA dal sistema dell?intero laboratorio agisce anche con una ventilazione interamente in classe 100 soffitto/pavimento su griglie in AISI 316 su filtri HEPA H14 o su richiesta filtro ULPA U15. Stabilizzata la pressione in negativa (-2) in circa 1 minuto si pu? aprire in totale sicurezza la seconda porta verso l?ambiente esterno.

Con la chiusura di questa porta, all?uscita del personale, parte la sigillatura automatica dell?intero modulo laboratorio con la sanitizzazione mediante atomizzazione.

Nulla impedisce che si possa trovare una soluzione di mercato solo per il ?passbox emergency? da fornire alle varie industrie di settore che ne richiedessero l?utilizzo ed un sistema meno spinto pu? essere adottato anche dalle clean room.

1.5. DISEGNI

I disegni dell?invenzione, sono allegati sotto:

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI

   Si rivendica l?innovazione del modulo di evacuazione del personale che si richiama dalla descrizione di prima. Il 1? sistema innovativo di evacuazione del personale ?passbox emergency? che il laboratorio avr? uno spazio adeguato per due operatori provvisto da una doppia porta a tenuta con funzione di uscita d?emergenza. Aprendo la prima porta l?aria in sovrappressione impedisce la contaminazione tra i due ambienti e appena chiusa la prima porta l?aria arriva da una sovrappressione a decompressione con un lavaggio rapido d?aria autonomo rispetto all?impianto HVAC del laboratorio con effetto di decontaminazione immediata ed apertura automatica della seconda porta ermetica a guarnizione di neoprene.

   Attualmente l?uscita di sicurezza in caso di emergenza dai laboratori BLS 3-4 ? costituito o da un pannello collassabile o dalla normale porta a maniglione antipanico cos? come previsto anche dalle procedure e linee guida dell?OMS, ma bisogna anzitutto attenersi pi? alle norme australiane che prevedono per i laboratori BSL3 e BSL3+ australiana e neo-zelandese (AS/NZS 2243.3:2003) che fornisce una linea direttrice sulla certificazione di un laboratorio di contenimento fisico di livello 3 la norma stabilisce che ?un BSL3 deve essere costruito in modo da raggiungere, al momento del commissioning, sottoponendolo a una pressione differenziale di 200 pascal, un tasso di perdita d?aria inferiore a 120 L/min. In ogni momento successivo al commissioning, si deve mantenere un tasso di fuga d?aria non superiore a 1200 L/min?.

   Il concetto sulla sicurezza nei laboratori di contenimento oggi ? destinato ad essere rivisto alla luce delle recenti pandemie Sars e Covid-19 e l?innovazione industriale oggetto del presente brevetto ? proprio quello di sopperire a questa carenza, perch? ? vero che in caso di emergenza il personale deve velocemente evacuare la zona oggetto di incidente biologico ma bisogna evitare che esca anche il materiale oggetto della eventuale ricerca con la cui fuoriuscita avremmo una contaminazione del mondo esterno.

   La soluzione ideata ? un pass box a doppia porta con sanitizzazione all?interna del box mediante atomizzazione e con pressurizzazione controllata positiva all?entrata dell?operatore o operatori max 2 in modo che nulla dal laboratorio (-2) entri nel box (+2) ma chiusa la prima porta con gli operatori all?interno avviene in automatico una inversione di pressione da positiva a negativa grazie al sistema ausiliario di cui ? dotato il box pari a 4000 m3/min l?impianto ausiliario ed indipendente UTA dal sistema dell?intero laboratorio agisce anche con una ventilazione interamente in classe 100 soffitto/pavimento su griglie in AISI 316 su filtri HEPA H14 o su richiesta filtro ULPA U15. Stabilizzata la pressione in negativa (-2) in circa 1 minuto si pu? aprire in totale sicurezza la seconda porta verso l?ambiente esterno.

   Con la chiusura di questa porta, all?uscita del personale, parte la sigillatura automatica dell?intero modulo laboratorio con la sanitizzazione mediante atomizzazione.

   Nulla impedisce che si possa trovare una soluzione di mercato solo per il ?passbox emergency? da fornire alle varie industrie di settore che ne richiedessero l?utilizzo ed un sistema meno spinto pu? essere adottato anche dalle clean room.