实验室硬件设施、检测设备和安全防护装备是实验活动的基本条件。实验室设施设备不仅是实验检测结果准确性和可靠性的保障，也直接关系到实验环境和人员的安全与健康。

实验过程中使用设施设备可能会出现各种各样的故障或意外情况，可能会带来人员伤害、感染因子泄漏等不同程度的风险。实验室设施设备发生各种问题也是在所难免的，关键是如何有效应对和控制风险，如何将风险控制在最小范围，把危害降低到最低限度。

为了有效应对实验室意外事件，事前应制定意外事件处置程序，使实验室一旦发生各种意外事件后能够科学、规范、快速和有效地处置。实验室意外事件处置的原则以确保安全为前提，首先应控制风险源，判断事件的类型，然后根据事件的特征开展应急处置，处置要做到科学、规范、准确、熟练、快速和有效，并采用经消毒灭菌效果验证的方法和技术消除风险源。

生物安全实验室的设施建设应符合《生物安全实验室建筑技术规范》和《实验室生物安全通用要求》的要求，不同防护级别的实验室对选址要求是有区别的，如BSL-1和BSL-2实验室对选址没有严格的要求，而BSL-3和BSL-4实验室则有严格的专业要求。生物安全实验室在平面布局(常压和负压二级生物安全实验室平面布局分别见图4-1和图4-2)，气流组织及污水、气体的排放等方面应充分考虑环境保护、病原微生物控制和人员健康等要求。在平面布局上应和办公区域及其他公共区域进行有效隔离，应尽量设置在人流物流少的区域，即实验室末端区域。在送、排风方面应特别注意送风口和排风口的位置，防止产生涡流或乱流，甚至逆向气流，各区之间应有一定的压力梯度。根据要求负压二级生物安全实验室相邻区域的气压压差须保持在10～15Pa，核心操作区的压力应达到-20Pa～-30Pa，并确保气流从洁净区域向污染区域单向流动。而BSL-3和BSL-4实验室由于涉及的病原微生物危害等级较高，因此对气流组织和压力梯度有更高的要求。为了保证实验室有稳定的电力供应，确保关键设备的有效运行，应配备足够容量的不间断电源(UPS)或备用电源，必要时设立断电报警装置。

实验室的硬件设施在运行过程中，如果设计存在缺陷以及使用和维护不当也会出现各种各样的意外事件，如围护结构出现裂缝造成实验室内部气体外泄，带来病原微生物或其他感染性材料的外泄或扩散，影响实验室周围环境的安全；实验室在运行过程中突然出现断电，导致实验室内部气压出现失衡(如负压消失，甚至导致内部压力高于外部压力，引起病原微生物向外部扩散的风险)；实验室的送、排风系统在运行中出现故障(如果排风机出现故障停止运转或送、排风机联动失效)，如果送风机仍继续送风则可导致实验室出现正压，而将实验室内部的病原微生物往实验室外部“赶”，造成感染性因子外泄，也可能造成围护结构的损坏；如果是送风机出现故障，排风机继续工作则可能导致实验室内部出现过大的负压值，同样可造成围护结构出现裂缝导致安全问题。虽然实验室在设计时考虑到了这些问题，但难以绝对避免，一旦发生此类事件，迅速、有效地应对才是最重要的。

生物安全实验室的设备主要包括检测设备和安全防护设备两大类。检测设备一般应根据实验活动的项目进行选配，选择时应充分关注检测设备的基本性能和安全性能，如应选择生物安全型的离心机(带密闭离心杯、预真空抽气的排气口有高效的过滤装置)，冷冻真空干燥机(抽真空时排气经高效过滤装置后排放)等；二是安全防护设备需要选配符合国家相关标准要求的设备和型号，安全防护设备主要有生物安全柜、负压通风柜、压力蒸汽灭菌器等，如果涉及动物感染实验的还应配备负压解剖台、负压换笼机、独立通风笼具(IVC)等专业设备。

生物安全柜是生物安全实验室最重要的安全防护屏障，能有效隔离操作的感染性因子和实验人员，起到保护实验人员、实验环境及实验样本不受污染的作用。生物安全柜工作原理和生物安全外接排风管道分别见彩图4-3和图4-4。生物安全柜分成3个级别，即一级、二级和三级生物安全柜，其中二级生物安全柜又分成4种型号，即A1、A2、B1和B2型。每个级别的生物安全柜可以用于不同等级的生物安全实验室，一般二级生物安全实验室大多使用二级生物安全柜，至于选用哪种型号的生物安全柜，则取决于每个实验室开展的实验活动的项目和涉及的危害因素，如实验活动中不涉及有毒有害气体和放射性核素时，则可以考虑选用A1或A2型生物安全柜，如果会涉及放射性核素或有毒有害、刺激性挥发性气体的则应考虑选择B1或B2型生物安全柜。

压力蒸汽灭菌器在生物安全实验室的主要作用是对实验废弃的材料、器具及废弃物等进行消毒灭菌，防止实验室内部的感染性因子，随这些物品被带出实验室造成扩散和环境污染。

根据冷空气排放方式的不同，压力蒸汽灭菌器分为重力置换式压力蒸汽灭菌器和预真空压力蒸汽灭菌器两大类。重力置换式压力蒸汽灭菌器也称下排气式压力蒸汽灭菌器，其灭菌原理是利用重力置换，使热蒸汽在灭菌器中从上而下，将冷空气由下排气孔排出，排出的冷空气由饱和蒸汽取代，利用蒸汽释放的潜热使物品达到灭菌效果；预真空压力蒸汽灭菌器的灭菌原理是利用机械抽真空的方法，使灭菌柜室内形成负压，蒸汽得以迅速穿透到物品内部进行灭菌。根据抽真空次数的多寡，分为预真空和脉动真空两种，后者因多次抽真空，空气排除更彻底，效果更可靠。

各实验室可根据实际需要进行选配，尤其要根据所要灭菌的物品种类和性质选用合适类型的灭菌器，禁止选择直接下排气式压力蒸汽灭菌器，因为这种下排式压力蒸汽灭菌器会造成腔体内的感染性材料泄漏，导致空间污染或人员感染，因此，一般要求采用蒸汽内循环的压力灭菌器。另外，当进行一些液体类废物灭菌时，也不能选择脉动真空的压力蒸汽灭菌器，否则会导致液体飞溅等意外情况发生。压力灭菌器是实验室生物安全控制的关键设备，选型一定要正确，选配时尽量选择性能稳定、质量可靠、灭菌效果有保证、维护方便和售后服务好的品牌。

设施设备的管理是生物安全实验室管理的重点，在设施的设计建设过程中应严格按照国家的有关标准进行，同时在运行过程中须严格按照规范使用与维护。在设备选型上应充分调研和论证，选配与实验活动相适应的防护设备。设施设备应制定操作的SOP，贵重精密的设备要指定经过培训考核，持证上岗的专人操作。严格按照规定正确使用设备，定期对其进行维护和检定、校准和检测，建立设备档案，确保设施设备处于正常运行状态。设备不得“带病”工作，一旦出现故障，应立即停用并粘贴停用标签，及时按照规定流程进行修复，修复后应经过检测和验收达到要求后才能再次投入使用。

安全设备的管理中生物安全柜和压力蒸汽灭菌器的性能检测需要有专人定期负责，生物安全柜应按照《二级生物安全柜》(YY0569-2011)中7.5条款要求，每年至少检测1次，另外，生物安全柜移动位置，更换高效过滤器，生物安全柜维修后等均应进行检测，符合要求后才能再次投入使用。应按照《小型压力蒸汽灭菌器灭菌效果监测方法和评价》(GB/T30690-2014)及《实验室生物安全认可准则对关键防护设备评价的应用说明》(CNASCL-053-2014)定期对压力蒸汽灭菌器进行灭菌效果监测与检测，定期由专业部门对灭菌器的压力表及内壁耐压性能等进行检定和检测，以确保压力蒸汽灭菌器的灭菌效果及安全性，防止病原感染因子的扩散与实验室意外安全事故的发生。