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先规划,再建设!实验室的前期规划决定建设的成败



实验室前期规划设计,无论是新建、扩建、或是改建项目,它不单纯是选购合理的仪器设备,还要综合考虑实验室的整体规划、合理布局和平面设计,以及供电、供水、供气、通风、空气净化、安全措施、环境保护等基础设施和基本条件。在规划建设之前,首先要清楚定位实验室,比如实验室类型,实验室面积,实验室分区等。总之实验室建立这块是一个复制的工程,需要找到相关的经验丰富的公司。

实验室规划的重要性

科学实验室水平的不断发展,对实验室的功能性和规范化提出了更高的要求,高精尖的的实验仪器要发挥其应有的效果,必须借助于匹配的实验室配套装备。随着实验室资质认定、计量认证等体系的推广宣贯,以安全性、人性化、高科技为特征的现代化科学实验室新概念正逐步形成 。

目前,我国还没有国家标准对实验室硬件建设进行规范和要求,现代化实验室的建设在理论和实践中还存在诸多空白,本文主要涉及到实验室规划设计与装备配置的关注要点。

实验室前期准

凡事预则立,不预则废。同样,缜密而细致的前期规划是实验室建设成败的关键。

在进行实验室规划设计之前,首先要了解目标实验室的总体规划,包括实验室的性质、目的、任务、依据和规模,确定实验室功能和仪器设备选型等。仪器设备的选型是实验室前期准备的落脚点,也是实验室整体规划的基础。其中大型仪器设备的选型直接关系到水、电、通风、气路等相关设施的布置,普通仪器设备的配置与实验室的区域划分关系密切。通常的做法是: 按照相关的国家标准和检测规范,确定仪器设备的基本需求,参照同行业的已有做法并结合 自身实际,确定仪器设备的选型。

实验室规划中不可忽视的9大点

实验室规划设计中涉及到的内容主要有平面布置、给排水、电路、气路、通风、安全通道、吊顶、地面、墙面等。规划设计需在实验室土建和装饰阶段落实。

1、平面布置图

确定实验室整体平面布置图,明确实验室布局。实验室要求与办公区域有效隔离,功能区域划分明晰,实验间互不干扰,疏散通道畅通。在现代化实验研究机构中,实验室通常按物理、一般化学、有机合成化学、生物学来分类,根据需要设置天平室、精密仪器室、 高温室、标样室、制水间、洗涤室、预处理室、仓库等。在药品、医学、食品、农林畜牧等领域的实验室中可靠性高的无菌,无尘环境是必不可缺的。在生物实验室中,一般考虑检查,测试,照相,洗相等数据处理工作流程的特殊要求,通常可在进口处设置洗涤台和干燥台。

有使用剧毒品和易制毒品试剂的实验室必须按照要求设置专用剧度品仓库,需要设置铁门、铁窗、 铁柜,设置 110 联动报警系统。

2、给排水

实验室的给水遵循方便就近取用的原则,在必要的地方如洗涤区设置热水系统。排水重点要关注地漏的设置,以及排热水区域对排水管管材的耐高温要求。

3、电路

电路设计须考虑整体功率的大小、三相电要求、特殊仪器稳定性的要求。为方便操作和满足安全管理的要求,实验室一般要求设置独立控制开关。一个正确和 良好的接地系统对分析实验室仪器正常、可靠和安全运行是非常必要的。

4、气路

供气模式有集中供气和单独供气两种,原则上对于仪器使用的特殊气体配管,应该尽量接近分析仪器。

5、通风系统

通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸人或咽人一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风 。

实验室的通风方式有两种,即局部排风和全室通风。局部排风是在有害物产生后产即就近排出,这种方式能以较少的风量排走大量的有害物,节能有效,是改善现在实验室条件可行和经济的方法,也是适应现代化实验室通风建设的最好的方式,被广泛采用。对于有些实验不能使用局部排风,或者局部排风满足不了要求时,应该采用全室通风。专业性通风系统如无菌系统 的通风系统必须是自成体系的。通风系统的关注焦点是进出风口位置的确定和风口的预埋。

6、安全通道

实验室规划设计中不能忽视对安全通道的,特别是实验室室内设计中的安全距离设计。

(1) 安全门:作为疏散通道。门宽900 1500mm,其中单门一般为 900 f il m,双门有 1200、1400、1500 r a i n 等。

(2) 安全距离:对于主通道来说,若两个实验台双面操作,距离应≥1500 mm;单面操作≥1200mm;有排毒柜的话,距离应≥1500 nm,且特别注意排毒柜不能放置在靠近门口的位置。

(3) 通道距离 :一般建筑内部的消防通道最小宽度是1200nlln,而实验室则不同,最少应留1500mnl宽。

7、吊顶

吊顶的高度一般没有特别的要求,但专业性特别强的如无菌系统等对吊顶的高度有具体要求, 必须关注。同时在吊顶施工过程中也应与通风系统的设施同步考虑。

8、地面

要针对不同实验室采用不同地面,不能在实验室内使用大理石地面。现在最常用的是 PV C 地面和还氧树脂地面两种,也有的用瓷砖。地面除了要注意类型外,还要注意上下水管道的位置等。

9、墙面

包括柱体的位置、窗台高、踢脚板的宽度等都要确定清楚。

实验室装备的规格和选型

实验室装备的规格和选型

实验室装备配置是在实验室规划设计的基础上确定实验室装备的规格和选型。实验室装备是从家具行业细分出来的新兴行业,在发展过程中不断趋于规范化和专业化。实验室装备配置内容主要包括实验台的布局模式、结构尺寸、台面选择、通风柜选型、实验用柜选型、安全设施配备等。

实验台布局的重点是安全性和方便性 ,有以下几种常用的模式 :

(1) 岛型。

是最常见的一种模式。常使用于大空间、成长方形 的室 内形 式。此模式 的特点是人流顺畅;

(2)半岛型。

这也是一种比较典型的应用方式,此模式适用于狭长的房间;

(3) L 型。

L 型适用于较为窄小的房间形式;

(4) U 型与一字型(即侧边 实验 台)布局也较常用。

结构尺寸

实验室装备的结构分为全木结构 、钢木结构和全钢结构,实验室可根据具体的情况选择不同的实验台类型。实验室装备的尺寸直接关系到使用的方便舒适程度。坐式工作台的高度通常在750~850 mml之间,如果男性实验员占较高比率也可考虑900mm高;站式工作台高度则在 850~920mm之间,高温室的工 作台高度在 450~600 mm之间;工作台的长度通常宜考虑每人1200mm (最小不应小于1000mm),有机化学实验台则须考虑 长一些,可取 1400~1600mm;试剂架高度为1200~1650 mm之间,高柜可达 1800-2000mm;工作台的深度一般750mm,高温室的工作台深度一般要求 850~900mm 之间。

目前使用较多的台面材料有以下几种 :

(1) 环氧树脂:主要为加强型环氧树脂成份,内外材质一致,损伤时可修复还原、酸碱、耐撞击、耐高温(约 800℃ ), 成本相对较高。

(2) 耐蚀实心理化板:系以优质多重夹纸,浸泡于特殊酚液后经高压热固效应成型,并经表面特殊耐蚀处理。具有耐酸碱、耐撞击、耐热特性,经济耐用。

(3) 千思板:成分为70%的木质纤维,30%的三聚氰胺树脂,采用双电子束扫描技术将三聚氰胺附贴在面层,经高温高压成型,耐高温耐腐蚀能力一般。

(4) 耐蚀理化贴面板:由添加特殊成份酚醛树脂含浸的牛皮纸及特殊表层纸经高温高压处理而成,耐酸碱、耐撞击、耐热特性,但必须配合配合基材使用。

实验室通风柜

通风柜是实验室中最常用的一种局部排风设备,种类繁多,由于其结构不同,使用的条件不同,其排风效果也不相同。通风柜的性能好环,主要取决于通过通风柜空气移动的速度。

实验室中所采用的通风柜归纳起来有 5 种:

(1)项抽式通风柜:这种通风柜的特点是结构简单、制造方便,适合有热量产生的场合。

(2) 狭缝式通风柜:狭缝式通风柜是在其顶部和后侧设有排风狭缝,各种不同工况都能获得良好的效果。 但结构比较复杂,制作也较麻烦。

(3) 旁通式通风柜:当实验室考虑幅度通风柜排除室内空气时,采用这种通风柜比较理想,因为当柜门全闭时并不影响室内的换气量。

(4) 补风式通风柜:对于有空气调节系统的实验室或洁净实验室采用这种通风柜是很理想的,既节省了能量,又不影响室内的气流组织。

(5) 活动式通风柜:在现代化实验室建筑中,有时还配置一种通用实验室(实验大厅), 其中的实验工作台、水盆通风柜等设备都可随时移动,不用时也可推人邻近的贮藏室。这种通风柜宜用木材、塑料或轻金属制作,以便移动。

实验用柜

实验用柜包括药品柜、药品柜、危险品、玻璃器皿干燥和保管柜、洁净柜、生物安全柜。

(1) 样品柜 :

放置各类实验样品用的样品柜,应有分格且可贴标签等的隔板,便于存放样品和查找样品,因为有些样品,根据样品的物理性质和化学稳定性而需放人干燥器保存,因此分格有大有小,以便于存放不同的样品。

(2) 药品柜 :主要放置固体化学试剂和标准溶液,这两者必须分类放置,不可混放在一起。 放置化学试剂应分类放置,便于查找。同时为了安全,药品柜应设置玻璃门窗,柜体也应具有一定的承重能力和防腐蚀性。

(3) 危险品保管柜:适用于危险物品的简单保管和短期保管,采用不锈钢制作,或耐火砖砌而成 。

(4) 玻璃器皿干燥和保管柜:洗净后的下班器皿在托架上保存,托架用导轨与柜体固定,使玻璃器皿存取方便,易于清洁干燥。

(5) 洁净柜:又称超净工作台,广泛应用于生物、医药 、卫生、电子、精密仪器 、仪表等行业,提供无菌、无尘的洁净操作环境。洁净柜根据气体的流向可分为水平层流和垂直层流,规格有单人、双人、单面、双面,也可串联使用 。

(6) 生物安全柜:广泛应用于大专院校、科研院所、药厂、卫生防疫等单位是微生物实验操作的主要洁净设备,可防止可能存在的有毒有害悬浮颗粒的扩散,保护实验过程中操作者和环境的安全,也可保护操作过程中样品免受污染。此外,安全防护设施,如桌上型洗眼器、安全箱等;配套设施,如万向抽气罩、PP 水槽、工作椅凳等均需要在实验室装备配置过程中同步确定 。

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