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    3. 常規實驗室建設基本要求

      發布時間:2019年04月22日 瀏覽量:

      一、實驗室分類及特點
      1、按基本功能分:     物理實驗室、一般化學實驗室、生物實驗室、有機合成化學實驗室。
      2、按實驗室所屬行業分:中小學教學類、大學類(教學、科研)、微生物類、生化類、企業類、醫療類、行政監測機構、行業監測中心類等。
      二、實驗室的常規要求
      (一)、一般共性要求:
      1、安全性:所有產品均不得產生毒害產物,危害工作人員的安全。
      2、穩固性:由于實驗室內有大量的精密儀器、設備,以及實驗室潛在的危險性,要求所有產品均有可靠的穩固性。
      3、其它  :易于維護、清潔,不留衛生死角,不生塵,不揮發。
      (二)、產品配置要求

      • 實驗室的功能主要是科研、教學、檢測。

      • 實驗室的工作流程主要取決于實驗室的性質、功能。工作流程主要與實驗儀器、用品、藥品等的提取,以及重復的實驗和檢測密切相關。

      • 實驗室的基本配置主要取決于實驗室的性質、類型、功能、投資額度等。

       

      1. 中央臺:    少見于物理實驗室,宜進行大型、復雜的實驗項目。只要空間允許就可以配置,經常搭

      配使用試劑架、洗滌池,就近放置藥品柜、器皿柜,完善功能。

      1. 邊臺:      可進行各項實驗、放置設備、辦公,常搭配使用試劑架、洗滌池、吊柜、活動柜箱,放置于靠墻位置。

      1. 儀器臺:    便于擺放大型精密儀器,也可進行各類實驗。結構穩定,常與多種柜類產品搭配使用。

      2. 器皿柜:    藥品柜:所有實驗室均可使用,還可設單獨儲存間。

      3. 氣瓶柜:    為室內外安全儲氣專用,盡量放置于室外,置于室內時,應盡量靠氣體使用處(如通風柜),減少氣體輸送距離,降低事故發生的機率。

      4. 洗滌池:    為各項實驗供水、器械洗滌、廢水處理是洗滌池的三項功能。有以上三項需要的均可

      配置。
      7、急救洗眼器: 做有危險性實驗的實驗室均應配置急救器,保障實驗室工作人員的安全。事故發生后,當事人只能靠空間位置感和觸覺來尋找急救器,所以急救設備應擺放于空曠、有明顯標志(如墻)的地方。附近不應有其它設備。
      8、天平臺:     實驗精確性很大程度取決于測量的準確性,測量是實驗中必不可少的環節。不論是對藥品試劑,還是對結果的測量都要用到天平,天平臺的三級防震設計能滿足天平使用時對支撐設備的要求,天平臺應置于藥品柜或實驗結果發生處附近,方便測量。大量的測量還應設天平室。
      9、通風柜:     產生毒害氣體、飛濺、爆炸的實驗應置于通風柜內進行。以保障實驗人員的生命安全。就近配置器皿柜、藥品柜、氣瓶柜,完善功能。通風柜應放置于靠窗位置,利于排風、補風。
      (三)、通風、水電布局要求 
      1、通排風要求 
      a、 實驗室的基本換氣率為10-20次/小時,對空氣污染性較大的實驗室可適當提高換氣次數,或在通風柜內進行實驗。
      b、 實驗室基本通風方法有三種:自然通風法、帶補風設施通風法、特殊空調系統。
      c、 不論何種方法,空氣流向都應采用“上入下出”式,盡量布設多處進風位置,不能留有空氣循環死角。
      d、 帶通排風系統的實驗室應保證排風與抽風容量同等。
      e、 通風柜、通排風系統應根據實驗性質、所處樓層、排風口位置等選擇適當的風機,室內機或是室外機、正壓還是負壓型送風,同時應考慮風機工作噪音的問題,以及空氣流動、風機工作時產生的共鳴。通常,室內風機適合于室內排風量較小的排風任條(1000立方米/小時以下),排風需求量較大的,應考慮室外風機。
      f、 通風管道的選型取決于通風量及通風管道的長短,一般為直徑250毫米,若彎頭較多,管路相對復雜,且長度超過20M,則應選用300或400MM的管。
      g、 要是房間較小,則應設單獨的補風系統,否則房間內的制冷空氣不夠;若要考慮廢氣處理,則應使用廢氣處理塔。
      h、 排出的廢氣應考慮氣體的性質以及對環境的污染程度,應采用適當的處理方法(如水吸收、活性碳吸收),對某些實驗室還應采取更加特殊的通排風方法(涉及到核污染方面)。
      I、 應考慮室內空氣的報警系統。
      J、 隨著對實驗室的要求不斷提高,潔凈技術的廣泛使用,潔凈實驗室的大量建立,通排風系統中的空氣潔凈度日益重要??諝鉂崈暨^濾器的分類大致分三類;初效(10微米以上塵埃),中效(1-10微米塵埃),亞高效、高效(能阻擋1微米以下塵埃)。過濾阻擋方法有機械式、靜電吸附式。附:空氣潔凈室的制作成本

      級別 造價(元/平方米)
      100 6000
      1000 4000
      10000 2500

       

       
      2、電布局要求
      a、 每一實驗室都應有單、三相交流電源,實驗室入口應設電源總控制開關,便于開關,并設過流、過載、觸漏電保護。電源控制板離地高度最好為1.4米。
      b、 固定設備應有專用電源線路,偶爾使用設備可連用于總電源線路中。
      c、 每一臺柜均應設或附近設插座、單三相控制開關、保險器,位置應遠離水、熱源。
      d、 四周墻面適當位置均應有單、三相插座,供臨時使用設備用。
      e、 化學實驗室及其它用電量特大的實驗室應采用銅芯為導線,物理及其它用電量小的實驗室可采用鋁芯為導線。用電功率應預留一倍以上容量,以備增加設備時使用。
      f、 所有電器線路敷設應方便檢修,有條件還應預留備用線路。
      g、 供電線路應有三相兩路供電,保證在一路發生故障時不會停電,備有精密儀器的實驗室還應設穩壓系統。
      h、 電器線路盡量少交叉,線路間、線路與其它管路交叉應有一定的安全距離。
      I、 設備、照明用電單獨走線
      J、 實驗室照明的照度應為500LUX以上,以不變色光為主,比如不應使用太陽燈、水銀燈甚至白熾燈等變色燈具,應采用暖光色調。
      3、水布局要求
      a、 物理實驗室供排水系統可置于室外。
      b、 實驗室的供水主要有自來水、純水、超純水、蒸餾水等,各種供水系統均對管路有特殊要求,自來水一般用普通鍍鋅鋼管,純水和超純水一般用不銹鋼管、PVC管或PP管,蒸餾水一般用不銹鋼管,對微量元素有要求的必須使用不銹鋼管。
      c、 排水系統由于經常接觸到酸堿和有機溶劑,應根據實驗室的性質選用適當的排水設施。附:排水設施特性分類

      水盆類 陶瓷 不銹鋼 玻璃鋼PP
      優點 耐酸堿性最好,價格便宜 耐酸堿,價格適中,外形美觀 耐酸堿強度適中,價格便宜 耐強酸堿,外形美觀,性能穩定
      缺點 易碎,不美觀 不耐強酸堿。腐蝕后易生銹。 不耐熱、有機溶液,易起泡、變形 不耐某些有機溶液,價格昂貴。
      下水管類 鑄管PVC
      優點 耐酸堿,價格便宜 耐酸堿、價格適中。
      缺點 易生銹,安裝難度大 不耐熱、強酸堿、有機溶液。

       

      d、 地漏或排水口應設于給水點附近,進出水最好在同一位置。
      e、 盡量少使用給排水點,最好只有一個排水點。
      f、 應充分考慮廢水隔離、防倒流、防阻塞、消毒設計。
      g、 應考慮廢水處理。有放射線的,不設排水,集中處理;有強酸強堿的,在進入排水管前應設酸堿中和池處理;有輕微微生物額,應作滅菌處理后排放;同位素實驗室應使用專用排水裝置。
      h、 消防栓不應置于室內,盡量暗裝,置于走道。
       

      1. 供氣

      a、 實驗室使用的氣體通常分兩類,一是壓縮空氣;二是高純氣體,包括氯氣、氨氣、氮氣、甲烷、真空吸氣等。
      b、 壓縮空氣主要用于吹洗實驗器具或產品。壓縮空氣的凈化質量要求較高,需加裝過濾器,壓縮機應使用無油水冷型,進氣口應在室外。壓縮氣體管道與水管等其它管道之間的水平距離應不小于150MM,垂直交叉時應不小于100MM;跟可燃氣體管道并行時,水平、垂直都不應小于250MM;跟電纜并行時應不小于500MM;跟裸露導線并行時不應小于1000MM。
      c、 可燃氣體的用氣點應設排氣罩,管道最好不要經過底下室、配電房、浴室、倉庫等,以及有腐蝕性的地方,否則應做相應處理。管徑應大于25MM,室內應明管敷設,若設于吊頂內應考慮通風是否順暢,管線接頭應為焊接(鍍鋅鋼管,銅質閥門)
      d、 真空吸氣的管道起碼應使用鍍鋅鋼管類材質,不能用塑料
      e、 供氣線路:
      高壓氣瓶    角閥     回行道管    角閥   合流總管    壓力傳形器      高壓絕止閥    電磁閥組    高壓減壓器     低壓減止閥    氣體流量計      輸氣管道    高效過濾器     終端
       
      三、實驗室規劃要點
      (一)實驗室規劃首先應考慮以下要素:
      1、實驗臺柜及各種儀器的尺寸、所占用的空間
      2、作業流程及實驗臺柜的配置
      3、采光、通風
      4、室內人行通道及工作人員的操作空間
      5、作業場所、實驗室、實驗臺等相互之間的功能關系
      6、臺面防酸堿要求,設備承托重量要求,抽、排氣量要求等等。
      注:實驗室人均工作面積通常應保證在18平方米左右,除設備、儀器外,工作人員的活動空間應有10平方米左右。大學的教學用實驗室,學生的人均實驗面積應在3—4平方米。
      (二)實驗室應位于不易受噪音、震動、灰塵、水源污染等影響的地方;
      (三)實驗室必須要有足夠的光線(側光線)射入,并備有足夠的日光燈照明,但不應使用太陽燈、水銀燈甚至白熾燈等變色燈具,門窗應足夠大,并應用平板白色透明玻璃;
      (四)地面可根據不同要求采用不同的材料,可選用水泥、水磨石、大理石、陶瓷地磚等材料,或選用過氯乙烯、環氧樹脂涂料作地面,地面應設置多個地漏裝置,以減少跑水事故;
      (五)天花板、墻體應以淺素色為基調,并配以簡單的線條,切忌五顏六色及過分復雜的裝飾,天花板內應預留足夠的通排氣道及電源線路裝置,以便抽、排風設備的安裝及配置;
      (六)實驗室內應盡量避免梁柱的存在;
      (七)室內溫度、濕度應分別控制在25oC-28oC、 40%-65%為佳;
      (八)實驗室裝修或用具應盡量避免采用易燃的材料,消火栓應設于實驗室外;自動感應裝置離風口應在100MM以上。
      (九)物理實驗室通常用電量較大,電性能要求高,宜增大用電的安全系數(一般實驗室為2),臺面、與電接近的板材等要求防水、防潮,電絕緣性好,合適的地方宜多布置電源插座。
      (十)一般化學實驗室通常帶有腐蝕性的酸、堿,并伴有有毒氣體、污水,經常使用明火。臺面要求防腐、防火,附近應有消防設施,中央臺、邊臺通常帶試劑架并配水池。根據情況,出水口配置污水處理槽。有機合成化學,除一般的化學實驗室要求外,因實驗流程較復雜,需要使用較多試管、實驗瓶等,通常應在邊臺和中央臺多配置試劑架、試管架等。
      (十一)生物實驗室要求可靠性能較高的無菌、無塵環境,通??稍谶M口處設置水池和干燥臺,便于實驗室器皿的清洗。
       
      四、實驗室規劃中經常出現的問題
      由于規劃人員并非實驗人員,各種具體的實驗室要求不同,這樣,規劃人員對實驗室的了解程度將直接影響實驗室規劃的效果。因此,在規劃實驗室時,要求規劃人員充分了解實驗室的功能性質、工作內容、操作流程、工作人員狀況 (數量、性別與年齡結構)、所屬行業、投資額度等,以保證規劃布局切實滿足實驗要求、而且整體美觀、安全、工作路線最短、環境舒適和投資合理。另外,規劃應盡量做到一步到位,避免重復修改。以下幾個問題應予重視:
      1、測量的準確性是設計布局好壞的先決條件。
      2、充分估計客戶的投資額度,以確定所需產品的數量、款式、類型、價格。
      3、依據人體工程學及相關信息,應盡量保證實驗人員基本工作空間(18平方米/人),以及自由活動空間(10平方米/人)。切忌因追求利益而不考慮空間的大小,重復、大量地設計布置產品,造成臺柜類密度過大,實驗人員活動空間不夠,過道太狹窄。
      4、富于創新求變的職業精神,創造寬敞、舒適、合理、實用及富于創意的實驗室環境,切忌實驗室采用完全相同的布局,缺乏變化。
      5、了解及分析工作流程,確保各類臺柜設備之間配合協調,以及各實驗室之間的功能相互衍接,減少實驗人員的工作量,使整個實驗樓的實驗做到有條不紊。一般來說,天平臺(天平室)緊靠藥品柜(藥劑室),器皿柜緊靠水池,洗眼器靠危險性實驗處,通風柜靠近外墻、窗戶,有利于布置通風管道;
      6、實驗臺款式、顏色、燈光搭配應合理,以保證整體美觀。
       
      五、現場安裝常出現的問題
      1、人為因素造成的損傷,如安裝時工作人員造成的擦、劃傷。
      2、由于設計部與工廠配合不好,水電位置不正確,造成產品在現場安裝時的實際位置與圖紙不相符合。
      3、由于現場測量不準確、遺漏主要尺寸或尺寸標注不清楚,造成柜臺與房間的尺寸不匹配,產品安裝時出現錯位、縫隙等問題,嚴重影響使用和美觀。
      4、布置高柜時(主要有通風柜,器皿柜,氣瓶柜等),忽略窗戶的存在,導致窗戶打不開,擋光;
      5、工期延誤。主要有以下幾個方面:1).遺漏配件現象嚴重,使安裝不能順利進行;2).水電布局插座、進出水管位置不準確、需要重新布置;3).通風系統的排氣孔沒有預留或位置不準確;4). 安裝方法不科學,工具不完善,造成工期過長。