暖通空調(diào)系統(tǒng)作為生物安全室二級屏障重要的環(huán)節(jié)，其主要功能是為實驗室工作人員及周圍提供保護，同時避免交叉感染，為了達到這個目的，暖通空調(diào)系統(tǒng)需要提供新風、控制溫濕度、減少異味和污染，對于生物安全實驗室，暖通系統(tǒng)的設計還需通過運行管理人員、使用人員以及生物安全負責人員的審查。
一、空調(diào)負荷
一般辦公房間的空調(diào)負荷包括圍護結(jié)構(gòu)負荷、新風負荷、照明負荷、辦公設備負荷、人員負荷以及其他負荷等。對于生物安全實驗室，其空調(diào)負荷相比一般辦公房間的空調(diào)計算負荷要大得多，它需要額外考慮實驗設備的散熱量。
實驗室相比于一般辦公房間，除辦公設備散熱量外還需要額外考慮實驗室用設備的高散熱量，如低溫冰箱、高壓滅菌器等都會影響實驗室的顯熱負荷；另外為維持房間風量平衡而補充的新風量（make-up fresh air），實驗室因為存在局部排風設備，如生物安全柜，為了維持實驗室的風量平衡，除人員新風外還要補充新風，需要考慮額外的新風負荷。
二、空調(diào)及通風系統(tǒng)
生物安全實驗室的空調(diào)及通風系統(tǒng)設置應根據(jù)操作對象的危害程度、平面布置、風險評估等情況經(jīng)技術經(jīng)濟比較后確定，普通型BSL-2級生物安全實驗室一般可選擇采用全空氣系統(tǒng)、“空氣—水"系統(tǒng)、變冷媒流量多聯(lián)機（VRF）系統(tǒng)或者分體空調(diào)等多種形式。
在空調(diào)通風系統(tǒng)設計時應注意采取有效措施避免實驗室之間以及與其他區(qū)域的交叉污染。普通型BSL-2級生物安全實驗室當配置有生物安全柜時應設置機械通風系統(tǒng)：設置內(nèi)循環(huán)型生物安全柜的實驗室應設置全室排風系統(tǒng)；而全排型生物安全柜需要設置獨立于建筑物其他公共通風系統(tǒng)的專用風機及管道將其排出。
需要注意的是，全排型生物安全柜的排風并未在有關規(guī)范中禁止與所在實驗室的通風系統(tǒng)合并，國外的相關標準中還提供了合并排風的具體做法，美國BMBL標準以及NSF/ANSI-49給出了合并排風的實施方案。
1、對于TYPE A1/A2 CLASS II生物安全柜，可通過傘形罩或套管將部分排風接至實驗室排風系統(tǒng)。套管或傘形罩的尺寸比生物安全柜的上接口B稍大些（直徑差通常為2.5cm），A、B之間的空隙提供了一個緩沖調(diào)節(jié)空間保證生物安全柜的排風不受外部排風風變化的影響，即使外部風機停止運行，生物安全柜仍可繼工作。《WHO實驗室生物安全手冊》要求“實驗室排風系統(tǒng)的排風能力應能滿足房間排風和安全柜排風的要求，套管應可拆卸，或者設計成對安全柜進行操作測試的類型" 。

2、對于TYPE B1/B2 CLASS II生物安全柜，則通過硬管嚴密地連接到實驗室排風系統(tǒng)或者針對每一個生物安全柜安裝專用風管與風機。WHO實驗室生物安全手冊要求“建筑排風系統(tǒng)的排風量和排風靜壓必須與生產(chǎn)廠商所指ding的要求正好一致，對硬管連接的生物安全柜進行認證時，要比將空氣再循環(huán)送回房間或采用套管連接的生物安全柜更費時。
三、氣流組織
為了防止有害生物因子無序或逆向擴散，不論是哪種類型的實驗室都應重視室內(nèi)的氣流組織，生物安全實驗室的氣流組織宜采用上送下排方式，其送風口和排風口的布置應形成向內(nèi)的定向氣流，從低污染區(qū)流向高污染區(qū)，避免氣流在房間內(nèi)形成較大的死角或者渦流，而且務必不能影響生物安全柜的性能表現(xiàn)。《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》中明確“在生物安全柜操作面或其他有氣溶膠產(chǎn)生地點的上方附近不應設送風口。氣流組織上送下排時，高效過濾器排風口下邊沿離地面不宜低于 0.1m，且不宜高于0.15m；上邊沿高度不宜超過地面之上0.6m。排風口排風速度不宜大于 1m/s"。
四、加強型醫(yī)學二級生物安全實驗室暖通系統(tǒng)設計
加強型醫(yī)學二級生物安全實驗室的空調(diào)通風系統(tǒng)設計首先需滿足普通型二級生物安全實驗室的設置要求。除此外，《醫(yī)學二級生物實驗室建筑技術標準》對其排風做了特別要求——“加強型醫(yī)學BSL-2實驗室應經(jīng)高效過濾器過濾后排出"。
加強型BSL-2級生物安全實驗室建議每個實驗單元設置獨立的一套空調(diào)通風系統(tǒng)，送、新風系統(tǒng)至少需設置初效+中效過濾。排風系統(tǒng)不與其他實驗單元合用，排風機根據(jù)需要宜設置備用風機，排風側(cè)設置高效過濾器。根據(jù)實驗室所使用的生物安全柜的不同類型，即 “全排型生物安全柜"或“內(nèi)循環(huán)型生物安全柜"，可進一步劃分，現(xiàn)以全空氣空調(diào)系統(tǒng)為例進行介紹。
1、帶內(nèi)循環(huán)生物安全柜的加強型BSL-2級生物實驗室典型暖通空調(diào)系統(tǒng)原理，如圖所示。

一般送風側(cè)采用定風量閥（文丘里閥或可靠的電動蝶閥）保證風量在風壓波動時保持相對穩(wěn)定，排風側(cè)根據(jù)壓力梯度控制要求或余風量通過變風量閥（文丘里或可靠的電動蝶閥）進行調(diào)整滿足壓力梯度要求。此外，為了保證實驗室要求的負壓，排風機應與送風機連鎖，排風先于送風開啟，后于送風關閉，維持室內(nèi)負壓。

2、帶全排型生物安全柜的加強型BSL-2級生物實驗室典型暖通空調(diào)系統(tǒng)原理，如圖所示。

對于帶全排柜的實驗室，一種典型的做法是額外增加一組生物安全柜的專用排風與專用補風，為了防止生物安全柜內(nèi)的有害生物因子外逸，生物安全柜專用排風機應與專用補風風機連鎖，排風先于補風開啟，后于補風關閉，始終保持負壓。
五、動物生物安全實驗室暖通系統(tǒng)設計
動物生物安全實驗室的生物安全防護原則與防護設施與微生物生物安全實驗室基本相似，但是因為動物生物安全實驗室的操作對象既有微生物又有動物，因此考慮的因素相比微生物生物安全實驗室更加復雜。例如，動物生物安全實驗室的設計要考慮人流、物流與動物流避免交叉污染，動物生物安全實驗室排風不得循環(huán)使用等。
由于a類和b1類動物生物安全二級實驗室對潔凈度、換氣次數(shù)以及負壓均無特殊要求，下面僅對要求相對較高的b2類動物生物安全二級實驗室的暖通系統(tǒng)設計進行簡要介紹。
1、b2類動物生物安全二級實驗室內(nèi)一般設有獨立通風籠盒系統(tǒng)，(簡稱IVC)，作為一級屏障， IVC的送、排風量取決于籠盒數(shù)量、設計通風換氣率等，一般換氣次數(shù)在40次/h~70次/h這個范圍內(nèi)，IVC的排風通常經(jīng)專用排風機排出室外，不可直接排放至實驗室內(nèi)。
2、b2類動物生物安全二級主實驗室的二級屏障要求，如圖所示。

b2類動物二級生物實驗室空調(diào)系統(tǒng)一般采用全新風直流凈化空調(diào)系統(tǒng)，送風側(cè)設置初效、中效、高效三級空氣過濾，排風側(cè)設置高效過濾。由于要保證主實驗區(qū)的負壓，排風機應先于送風機開啟，后于送風機關閉；排風機應設備用風機。
3、動物生物安全二級實驗室凈化通風基本要求
動物生物安全二級實驗室采用頂送下排氣流組織方式。氣流組織應采用控制進入室內(nèi)空氣流動方向及各區(qū)域間空氣流動方向，避免交叉感染。動物生物安全二級實驗室采用采用全新風通風換氣形式，稀釋及消除空氣中之臭（異）味、微生物、病毒、有害化學及輻射性物質(zhì)等。應保證其換氣量及空氣過濾質(zhì)量。避免實驗室各區(qū)域的污染物擴散到其他房間，實驗室內(nèi)應維持適當負壓。不同的區(qū)域皆能滿足其各自需求之不同溫、濕度、潔凈度要求。溫濕度與潔凈度要求：負壓潔凈空氣設計。
動物安樂si工作站應比污染區(qū)主實驗室低10 Pa。室內(nèi)噪音及風速必須考慮到實驗動物的感受，并避免使實驗動物感受到不舒適之氣流(建議風速在0.18-0.21m/s范圍內(nèi))。
排風處理：動物生物安全二級實驗室臭氣排放應滿足GB14554《惡臭污染物排放標準》要求。
六、PCR實驗室暖通系統(tǒng)設計
PCR實驗室，又稱基因擴增實驗室，是專門用來檢驗艾滋病、乙型肝炎、禽疫病等病毒感染性疾病的專用特殊實驗室。PCR是聚合酶鏈式反應（Polymerase Chain Reaction）的簡稱，它是一種分子生物技術，用于放大DNA片段，可看作生物體外的特殊DNA復制。當前，PCR實驗室廣泛應用于醫(yī)院及各疾病預防控制中心的疫病檢驗，2010年，衛(wèi)生部辦公廳制定并發(fā)布了《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增檢驗實驗室管理辦法》以及《醫(yī)療機構(gòu)臨床基因擴增檢驗實驗室工作導則》（以下簡稱導則）。導則規(guī)定了PCR實驗室設計的基本原則，原則上PCR實驗室需設置4個區(qū)域：試劑儲存和準備區(qū)、標本制備區(qū)、擴增區(qū)、產(chǎn)物分析區(qū)，各個分區(qū)具體設備配置如表所示。

PCR反應的最大特點就是極gao的靈敏性，極其微量的污染就會造成PCR實驗結(jié)果的假陽性，因此組合型PCR實驗室設計的核心問題就是避免交叉污染，而組合型PCR實驗室的平面布局模式及各區(qū)域的壓力梯度控制成為了解決這一核心問題的關鍵。
根據(jù)導則要求，PCR實驗室各個區(qū)域無論在空間上還是使用中必須完quan獨立，不能有任何空氣的直接相通。空氣流向可按照試劑儲存和準備區(qū)—標本制備區(qū)—擴增區(qū)—產(chǎn)物分析區(qū)壓力遞減的方式進行，防止各區(qū)域空氣的交叉污染。
《疾病預防控制中心建筑技術規(guī)范》（以下簡稱規(guī)范）對 PCR 實驗室的各項設計參數(shù)進行了規(guī)范與要求，PCR 實驗室各區(qū)域并沒有凈化控制要求，但為了避免交叉感染，通常采用全送全排的直流空調(diào)系統(tǒng)，并且需要嚴格控制好送排風的比例，保證各實驗區(qū)域的壓力梯度。
組合型PCR實驗室應設置緩沖間，如圖所示。緩沖間在實驗核心區(qū)與專用走廊區(qū)域形成一道雙向保護屏障，既阻止外部環(huán)境的潛在污染物質(zhì)如氣溶膠等進入實驗核心區(qū)，同時控制核心實驗（產(chǎn)物分析）的有害物質(zhì)滲入環(huán)境，對實驗區(qū)外部環(huán)境及內(nèi)部試劑均起到了保護作用。
空氣流向可按照:試劑儲存和準備區(qū)—標本制備區(qū)—擴增區(qū)—產(chǎn)物分析區(qū)壓力遞減的方式進行，防止各區(qū)域空氣的交叉污染。
組合型PCR實驗室的空調(diào)負荷、換氣次數(shù)等要求與BSL-2生物安全實驗室原則一致。PCR實驗室的暖通空調(diào)系統(tǒng)需設置獨立的一套全新風空調(diào)系統(tǒng)，PCR實驗室并無空氣凈化的強制性要求，因此只需要設置初效+中效過濾器即可，不同房間的排風宜設置止回裝置，排風機吸入側(cè)設置活性炭等生物凈化裝置。